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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x<2,844orx>0,844
x<-2,844 or x>0,844
Notação de intervalo: x(,2,844)(0,844,)
x∈(-∞,-2,844)⋃(0,844,∞)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 5x210x+12<0, são:

a = -5

b = -10

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=5
b=10
c=12

x=(-1*-10±sqrt(-102-4*-5*12))/(2*-5)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-10±sqrt(100-4*-5*12))/(2*-5)

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

x=(-1*-10±sqrt(100--20*12))/(2*-5)

x=(-1*-10±sqrt(100--240))/(2*-5)

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

x=(-1*-10±sqrt(100+240))/(2*-5)

x=(-1*-10±sqrt(340))/(2*-5)

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

x=(-1*-10±sqrt(340))/(-10)

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

x=(10±sqrt(340))/(-10)

para obter o resultado:

x=(10±sqrt(340))/(-10)

3. Simplificar a raiz quadrada (340)

Simplificar 340 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>340</math>:

A fatoração prima de 340 é 22517

Escrever os fatores primos:

340=2·2·5·17

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

2·2·5·17=22·5·17

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

22·5·17=2·5·17

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

2·5·17=2·85

4. Resolver a equação para x

x=(10±2*sqrt(85))/(-10)

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(10+2*sqrt(85))/(-10) e x2=(10-2*sqrt(85))/(-10)

x1=(10+2*sqrt(85))/(-10)

Remova os parênteses

x1=(10+2*sqrt(85))/(-10)

x1=(10+2*9,22)/(-10)

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

x1=(10+2*9,22)/(-10)

x1=(10+18,439)/(-10)

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

x1=(10+18,439)/(-10)

x1=(28,439)/(-10)

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

x1=28,43910

x1=2,844

x2=(10-2*sqrt(85))/(-10)

x2=(10-2*9,22)/(-10)

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

x2=(10-2*9,22)/(-10)

x2=(10-18,439)/(-10)

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

x2=(10-18,439)/(-10)

x2=(-8,439)/(-10)

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

x2=8,43910

x2=0,844

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: -2,844, 0,844.

Uma vez que o coeficiente a é negativo (a=-5), 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 5x210x+12<0 tem um sinal de desigualdade < procuramos os intervalos da parábola que se encontram abaixo 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.