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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x<1,414orx>1,414
x<-1,414 or x>1,414
Notação de intervalo: x(,1,414)(1,414,)
x∈(-∞,-1,414)⋃(1,414,∞)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c<0

Subtrair 2 de ambos os lados da desigualdade:

1x2+4<2

Subtrair 2 de ambos os lados:

1x2+42<22

Simplificar a expressão

1x2+2<0

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 1x2+0x+2<0, são:

a = -1

b = 0

c = 2

3. 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=1
b=0
c=2

x=(-0±sqrt(02-4*-1*2))/(2*-1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-0±sqrt(0-4*-1*2))/(2*-1)

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

x=(-0±sqrt(0--4*2))/(2*-1)

x=(-0±sqrt(0--8))/(2*-1)

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

x=(-0±sqrt(0+8))/(2*-1)

x=(-0±sqrt(8))/(2*-1)

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

x=(-0±sqrt(8))/(-2)

para obter o resultado:

x=(-0±sqrt(8))/(-2)

4. Simplificar a raiz quadrada (8)

Simplificar 8 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>8</math>:

A fatoração prima de 8 é 23

Escrever os fatores primos:

8=2·2·2

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

2·2·2=22·2

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

22·2=2·2

5. Resolver a equação para x

x=(-0±2*sqrt(2))/(-2)

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-0+2*sqrt(2))/(-2) e x2=(-0-2*sqrt(2))/(-2)

x1=(-0+2*sqrt(2))/(-2)

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

x1=(-0+2*sqrt(2))/(-2)

x1=(-0+2*1,414)/(-2)

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

x1=(-0+2*1,414)/(-2)

x1=(-0+2,828)/(-2)

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

x1=(-0+2,828)/(-2)

x1=(2,828)/(-2)

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

x1=2,8282

x1=1,414

x2=(-0-2*sqrt(2))/(-2)

x2=(-0-2*1,414)/(-2)

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

x2=(-0-2*1,414)/(-2)

x2=(-0-2,828)/(-2)

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

x2=(-0-2,828)/(-2)

x2=(-2,828)/(-2)

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

x2=2,8282

x2=1,414

6. 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: -1,414, 1,414.

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.

7. Escolher o intervalo correto (solução)

Uma vez que 1x2+0x+2<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.