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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 0,5<x<1,5
-0,5<x<1,5
Notação de intervalo: x(0.5;1.5)
x∈(-0.5;1.5)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 4x2+4x+3>0, são:

a = -4

b = 4

c = 3

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=4
b=4
c=3

x=(-4±sqrt(42-4*-4*3))/(2*-4)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-4±sqrt(16-4*-4*3))/(2*-4)

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

x=(-4±sqrt(16--16*3))/(2*-4)

x=(-4±sqrt(16--48))/(2*-4)

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

x=(-4±sqrt(16+48))/(2*-4)

x=(-4±sqrt(64))/(2*-4)

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

x=(-4±sqrt(64))/(-8)

para obter o resultado:

x=(-4±sqrt(64))/(-8)

3. Simplificar a raiz quadrada (64)

Simplificar 64 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>64</math>:

A fatoração prima de 64 é 26

Escrever os fatores primos:

64=2·2·2·2·2·2

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

2·2·2·2·2·2=22·22·22

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

22·22·22=2·2·2

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

2·2·2=4·2

4·2=8

4. Resolver a equação para x

x=(-4±8)/(-8)

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-4+8)/(-8) e x2=(-4-8)/(-8)

x1=(-4+8)/(-8)

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

x1=(-4+8)/(-8)

x1=(4)/(-8)

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

x1=48

x1=0,5

x2=(-4-8)/(-8)

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

x2=(-4-8)/(-8)

x2=(-12)/(-8)

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

x2=128

x2=1,5

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: -0,5, 1,5.

Uma vez que o coeficiente a é negativo (a=-4), 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 4x2+4x+3>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.