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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 1,225<x<1,225
-1,225<x<1,225
Notação de intervalo: x(1.225;1.225)
x∈(-1.225;1.225)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 4x2+0x+6>0, são:

a = -4

b = 0

c = 6

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=0
c=6

x=(-0±sqrt(02-4*-4*6))/(2*-4)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-0±sqrt(0-4*-4*6))/(2*-4)

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

x=(-0±sqrt(0--16*6))/(2*-4)

x=(-0±sqrt(0--96))/(2*-4)

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

x=(-0±sqrt(0+96))/(2*-4)

x=(-0±sqrt(96))/(2*-4)

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

x=(-0±sqrt(96))/(-8)

para obter o resultado:

x=(-0±sqrt(96))/(-8)

3. Simplificar a raiz quadrada (96)

Simplificar 96 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>96</math>:

A fatoração prima de 96 é 253

Escrever os fatores primos:

96=2·2·2·2·2·3

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

2·2·2·2·2·3=22·22·2·3

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

22·22·2·3=2·2·2·3

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

2·2·2·3=4·2·3

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

4·2·3=4·6

4. Resolver a equação para x

x=(-0±4*sqrt(6))/(-8)

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-0+4*sqrt(6))/(-8) e x2=(-0-4*sqrt(6))/(-8)

x1=(-0+4*sqrt(6))/(-8)

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

x1=(-0+4*sqrt(6))/(-8)

x1=(-0+4*2,449)/(-8)

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

x1=(-0+4*2,449)/(-8)

x1=(-0+9,798)/(-8)

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

x1=(-0+9,798)/(-8)

x1=(9,798)/(-8)

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

x1=9,7988

x1=1,225

x2=(-0-4*sqrt(6))/(-8)

x2=(-0-4*2,449)/(-8)

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

x2=(-0-4*2,449)/(-8)

x2=(-0-9,798)/(-8)

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

x2=(-0-9,798)/(-8)

x2=(-9,798)/(-8)

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

x2=9,7988

x2=1,225

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: -1,225, 1,225.

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+0x+6>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.