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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x<0,101orx>9,899
x<0,101 or x>9,899
Notação de intervalo: x(,0,101)(9,899,)
x∈(-∞,0,101)⋃(9,899,∞)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c<0

Subtrair 1 de ambos os lados da desigualdade:

1x2+10x<1

Subtrair 1 de ambos os lados:

1x2+10x1<11

Simplificar a expressão

1x2+10x1<0

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 1x2+10x1<0, são:

a = -1

b = 10

c = -1

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=10
c=1

x=(-10±sqrt(102-4*-1*-1))/(2*-1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-10±sqrt(100-4*-1*-1))/(2*-1)

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

x=(-10±sqrt(100--4*-1))/(2*-1)

x=(-10±sqrt(100-4))/(2*-1)

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

x=(-10±sqrt(96))/(2*-1)

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

x=(-10±sqrt(96))/(-2)

para obter o resultado:

x=(-10±sqrt(96))/(-2)

4. 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

5. Resolver a equação para x

x=(-10±4*sqrt(6))/(-2)

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-10+4*sqrt(6))/(-2) e x2=(-10-4*sqrt(6))/(-2)

x1=(-10+4*sqrt(6))/(-2)

x1=(-10+4*2,449)/(-2)

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

x1=(-10+4*2,449)/(-2)

x1=(-10+9,798)/(-2)

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

x1=(-10+9,798)/(-2)

x1=(-0,202)/(-2)

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

x1=0,2022

x1=0,101

x2=(-10-4*sqrt(6))/(-2)

x2=(-10-4*2,449)/(-2)

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

x2=(-10-4*2,449)/(-2)

x2=(-10-9,798)/(-2)

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

x2=(-10-9,798)/(-2)

x2=(-19,798)/(-2)

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

x2=19,7982

x2=9,899

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: 0,101, 9,899.

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+10x1<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.