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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x<1,511orx>0,044
x<-1,511 or x>0,044
Notação de intervalo: x(,1,511)(0,044,)
x∈(-∞,-1,511)⋃(0,044,∞)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 15x2+22x1>0, são:

a = 15

b = 22

c = -1

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=15
b=22
c=1

x=(-22±sqrt(222-4*15*-1))/(2*15)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-22±sqrt(484-4*15*-1))/(2*15)

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

x=(-22±sqrt(484-60*-1))/(2*15)

x=(-22±sqrt(484--60))/(2*15)

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

x=(-22±sqrt(484+60))/(2*15)

x=(-22±sqrt(544))/(2*15)

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

x=(-22±sqrt(544))/(30)

para obter o resultado:

x=(-22±sqrt(544))/30

3. Simplificar a raiz quadrada (544)

Simplificar 544 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>544</math>:

A fatoração prima de 544 é 2517

Escrever os fatores primos:

544=2·2·2·2·2·17

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

2·2·2·2·2·17=22·22·2·17

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

22·22·2·17=2·2·2·17

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

2·2·2·17=4·2·17

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

4·2·17=4·34

4. Resolver a equação para x

x=(-22±4*sqrt(34))/30

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-22+4*sqrt(34))/30 e x2=(-22-4*sqrt(34))/30

x1=(-22+4*sqrt(34))/30

Remova os parênteses

x1=(-22+4*sqrt(34))/30

x1=(-22+4*5,831)/30

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

x1=(-22+4*5,831)/30

x1=(-22+23,324)/30

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

x1=(-22+23,324)/30

x1=(1,324)/30

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

x1=1,32430

x1=0,044

x2=(-22-4*sqrt(34))/30

x2=(-22-4*5,831)/30

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

x2=(-22-4*5,831)/30

x2=(-22-23,324)/30

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

x2=(-22-23,324)/30

x2=(-45,324)/30

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

x2=45,32430

x2=1,511

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: -1,511, 0,044.

Uma vez que o coeficiente a é positivo (a=15), é uma desigualdade quadrática "positiva" e a parábola aponta para cima, como um sorriso!

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 15x2+22x1>0 tem um sinal de desigualdade > procuramos os intervalos da parábola que se encontram acima 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.