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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x4,268orx7,732
x<=4,268 or x>=7,732
Notação de intervalo: x(,4,268)[7,732,]
x∈(-∞,4,268]⋃[7,732,∞)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 1x2+12x330, são:

a = -1

b = 12

c = -33

2. Introduzir esses coeficientes na fórmula quadrática

A fórmula quadrática dá-nos as raízes para ax2+bx+c0, em que a, b e c são números (ou coeficientes), como indicado a seguir:

x=(-b±sqrt(b2-4ac))/(2a)

a=1
b=12
c=33

x=(-12±sqrt(122-4*-1*-33))/(2*-1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-12±sqrt(144-4*-1*-33))/(2*-1)

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

x=(-12±sqrt(144--4*-33))/(2*-1)

x=(-12±sqrt(144-132))/(2*-1)

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

x=(-12±sqrt(12))/(2*-1)

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

x=(-12±sqrt(12))/(-2)

para obter o resultado:

x=(-12±sqrt(12))/(-2)

3. Simplificar a raiz quadrada (12)

Simplificar 12 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>12</math>:

A fatoração prima de 12 é 223

Escrever os fatores primos:

12=2·2·3

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

2·2·3=22·3

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

22·3=2·3

4. Resolver a equação para x

x=(-12±2*sqrt(3))/(-2)

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-12+2*sqrt(3))/(-2) e x2=(-12-2*sqrt(3))/(-2)

x1=(-12+2*sqrt(3))/(-2)

x1=(-12+2*1,732)/(-2)

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

x1=(-12+2*1,732)/(-2)

x1=(-12+3,464)/(-2)

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

x1=(-12+3,464)/(-2)

x1=(-8,536)/(-2)

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

x1=8,5362

x1=4,268

x2=(-12-2*sqrt(3))/(-2)

x2=(-12-2*1,732)/(-2)

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

x2=(-12-2*1,732)/(-2)

x2=(-12-3,464)/(-2)

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

x2=(-12-3,464)/(-2)

x2=(-15,464)/(-2)

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

x2=15,4642

x2=7,732

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: 4,268, 7,732.

Uma vez que o coeficiente a é negativo (a=-1), 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 1x2+12x330 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.