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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 0,903<x<4,431
0,903<x<4,431
Notação de intervalo: x(0.903;4.431)
x∈(0.903;4.431)

Explicação passo a passo

1. Determinar os coeficientes a, b e c da desigualdade quadrática

Os coeficientes da nossa desigualdade, 3x2+16x12>0, são:

a = -3

b = 16

c = -12

2. Introduzir esses coeficientes na fórmula quadrática

A fórmula quadrática dá-nos as raízes para ax2+bx+c>0, em que a, b e c são números (ou coeficientes), como indicado a seguir:

x=(-b±sqrt(b2-4ac))/(2a)

a=3
b=16
c=12

x=(-16±sqrt(162-4*-3*-12))/(2*-3)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-16±sqrt(256-4*-3*-12))/(2*-3)

Realizar qualquer multiplicação ou divisão, da esquerda para a direita:

x=(-16±sqrt(256--12*-12))/(2*-3)

x=(-16±sqrt(256-144))/(2*-3)

Calcular qualquer adição ou subtração, da esquerda para a direita.

x=(-16±sqrt(112))/(2*-3)

Realizar qualquer multiplicação ou divisão, da esquerda para a direita:

x=(-16±sqrt(112))/(-6)

para obter o resultado:

x=(-16±sqrt(112))/(-6)

3. Simplificar a raiz quadrada (112)

Simplificar 112 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>112</math>:

A fatoração prima de 112 é 247

Escrever os fatores primos:

112=2·2·2·2·7

Agrupar os fatores primos em pares e reescrevê-los sob a forma de expoente:

2·2·2·2·7=22·22·7

Utilizar a regra (x2)=x para simplificar ainda mais:

22·22·7=2·2·7

Realizar qualquer multiplicação ou divisão, da esquerda para a direita:

2·2·7=4·7

4. Resolver a equação para x

x=(-16±4*sqrt(7))/(-6)

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-16+4*sqrt(7))/(-6) e x2=(-16-4*sqrt(7))/(-6)

x1=(-16+4*sqrt(7))/(-6)

x1=(-16+4*2,646)/(-6)

Realizar qualquer multiplicação ou divisão, da esquerda para a direita:

x1=(-16+4*2,646)/(-6)

x1=(-16+10,583)/(-6)

Calcular qualquer adição ou subtração, da esquerda para a direita.

x1=(-16+10,583)/(-6)

x1=(-5,417)/(-6)

Realizar qualquer multiplicação ou divisão, da esquerda para a direita:

x1=5,4176

x1=0,903

x2=(-16-4*sqrt(7))/(-6)

x2=(-16-4*2,646)/(-6)

Realizar qualquer multiplicação ou divisão, da esquerda para a direita:

x2=(-16-4*2,646)/(-6)

x2=(-16-10,583)/(-6)

Calcular qualquer adição ou subtração, da esquerda para a direita.

x2=(-16-10,583)/(-6)

x2=(-26,583)/(-6)

Realizar qualquer multiplicação ou divisão, da esquerda para a direita:

x2=26,5836

x2=4,431

5. Encontrar os intervalos

Para encontrar os intervalos de uma desigualdade quadrática, começamos por encontrar a sua parábola.

As raízes da parábola (onde se cruza com o eixo -x) são: 0,903, 4,431.

Uma vez que o coeficiente a é negativo (a=-3), é uma desigualdade quadrática "negativa" e a parábola aponta para cima, como uma cara triste.

Se o sinal de desigualdade é ≤ ou ≥, então os intervalos incluem as raízes e usamos uma linha sólida. Se o sinal de desigualdade é < ou > os intervalos não incluem as raízes e usamos uma linha tracejada.

6. Escolher o intervalo correto (solução)

Uma vez que 3x2+16x12>0 tem um sinal de desigualdade > procuramos os intervalos da parábola que se encontram acima do eixo -x.

Solução:

Notação de intervalo:

Porque aprender isto

Enquanto as equações quadráticas expressam os caminhos de arcos e os pontos ao longo dos mesmos, as desigualdades quadráticas expressam as áreas dentro e fora de tais arcos, bem como os intervalos que estes cobrem. Por outras palavras, se as equações quadráticas nos dizem onde se encontra o limite, as desigualdades quadráticas ajudam-nos a compreender em que nos devemos focar em relação a tal limite. De uma forma mais prática, as desigualdades quadráticas são utilizadas para criar algoritmos complexos que alimentam software poderoso e analisam a forma como alterações, tais como os preços no supermercado, ocorrem ao longo do tempo.