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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 0,8<x<1,333
-0,8<x<1,333
Notação de intervalo: x(0.8;1.333)
x∈(-0.8;1.333)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 15x28x16<0, são:

a = 15

b = -8

c = -16

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=8
c=16

x=(-1*-8±sqrt(-82-4*15*-16))/(2*15)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-8±sqrt(64-4*15*-16))/(2*15)

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

x=(-1*-8±sqrt(64-60*-16))/(2*15)

x=(-1*-8±sqrt(64--960))/(2*15)

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

x=(-1*-8±sqrt(64+960))/(2*15)

x=(-1*-8±sqrt(1024))/(2*15)

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

x=(-1*-8±sqrt(1024))/(30)

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

x=(8±sqrt(1024))/30

para obter o resultado:

x=(8±sqrt(1024))/30

3. Simplificar a raiz quadrada (1024)

Simplificar 1024 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>1024</math>:

A fatoração prima de 1024 é 210

Escrever os fatores primos:

1024=2·2·2·2·2·2·2·2·2·2

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

2·2·2·2·2·2·2·2·2·2=22·22·22·22·22

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

22·22·22·22·22=2·2·2·2·2

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

2·2·2·2·2=4·2·2·2

4·2·2·2=8·2·2

8·2·2=16·2

16·2=32

4. Resolver a equação para x

x=(8±32)/30

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(8+32)/30 e x2=(8-32)/30

x1=(8+32)/30

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

x1=(8+32)/30

x1=(40)/30

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

x1=4030

x1=1,333

x2=(8-32)/30

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

x2=(8-32)/30

x2=(-24)/30

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

x2=2430

x2=0,8

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: -0,8, 1,333.

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 15x28x16<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.