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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 14,408<x<14,408
-14,408<x<14,408
Notação de intervalo: x(14.408;14.408)
x∈(-14.408;14.408)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 15x2+0x3114<0, são:

a = 15

b = 0

c = -3114

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=0
c=3114

x=(-0±sqrt(02-4*15*-3114))/(2*15)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-0±sqrt(0-4*15*-3114))/(2*15)

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

x=(-0±sqrt(0-60*-3114))/(2*15)

x=(-0±sqrt(0--186840))/(2*15)

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

x=(-0±sqrt(0+186840))/(2*15)

x=(-0±sqrt(186840))/(2*15)

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

x=(-0±sqrt(186840))/(30)

para obter o resultado:

x=(-0±sqrt(186840))/30

3. Simplificar a raiz quadrada (186840)

Simplificar 186840 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>186840</math>:

A fatoração prima de 186840 é 23335173

Escrever os fatores primos:

186840=2·2·2·3·3·3·5·173

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

2·2·2·3·3·3·5·173=22·2·32·3·5·173

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

22·2·32·3·5·173=2·3·2·3·5·173

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

2·3·2·3·5·173=6·2·3·5·173

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

6·2·3·5·173=6·6·5·173

6·6·5·173=6·30·173

6·30·173=6·5190

4. Resolver a equação para x

x=(-0±6*sqrt(5190))/30

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-0+6*sqrt(5190))/30 e x2=(-0-6*sqrt(5190))/30

x1=(-0+6*sqrt(5190))/30

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

x1=(-0+6*sqrt(5190))/30

x1=(-0+6*72,042)/30

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

x1=(-0+6*72,042)/30

x1=(-0+432,25)/30

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

x1=(-0+432,25)/30

x1=(432,25)/30

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

x1=432,2530

x1=14,408

x2=(-0-6*sqrt(5190))/30

x2=(-0-6*72,042)/30

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

x2=(-0-6*72,042)/30

x2=(-0-432,25)/30

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

x2=(-0-432,25)/30

x2=(-432,25)/30

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

x2=432,2530

x2=14,408

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: -14,408, 14,408.

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+0x3114<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.