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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x<7orx>3
x<-7 or x>3
Notação de intervalo: x(,7)(3,)
x∈(-∞,-7)⋃(3,∞)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 1x24x+21<0, são:

a = -1

b = -4

c = 21

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=1
b=4
c=21

x=(-1*-4±sqrt(-42-4*-1*21))/(2*-1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-4±sqrt(16-4*-1*21))/(2*-1)

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

x=(-1*-4±sqrt(16--4*21))/(2*-1)

x=(-1*-4±sqrt(16--84))/(2*-1)

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

x=(-1*-4±sqrt(16+84))/(2*-1)

x=(-1*-4±sqrt(100))/(2*-1)

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

x=(-1*-4±sqrt(100))/(-2)

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

x=(4±sqrt(100))/(-2)

para obter o resultado:

x=(4±sqrt(100))/(-2)

3. Simplificar a raiz quadrada (100)

Simplificar 100 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>100</math>:

A fatoração prima de 100 é 2252

Escrever os fatores primos:

100=2·2·5·5

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

2·2·5·5=22·52

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

22·52=2·5

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

2·5=10

4. Resolver a equação para x

x=(4±10)/(-2)

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(4+10)/(-2) e x2=(4-10)/(-2)

x1=(4+10)/(-2)

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

x1=(4+10)/(-2)

x1=(14)/(-2)

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

x1=142

x1=7

x2=(4-10)/(-2)

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

x2=(4-10)/(-2)

x2=(-6)/(-2)

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

x2=62

x2=3

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: -7, 3.

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 1x24x+21<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.