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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 0,375<x<3,5
-0,375<x<3,5
Notação de intervalo: x(0.375;3.5)
x∈(-0.375;3.5)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 16x250x21<0, são:

a = 16

b = -50

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=16
b=50
c=21

x=(-1*-50±sqrt(-502-4*16*-21))/(2*16)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-50±sqrt(2500-4*16*-21))/(2*16)

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

x=(-1*-50±sqrt(2500-64*-21))/(2*16)

x=(-1*-50±sqrt(2500--1344))/(2*16)

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

x=(-1*-50±sqrt(2500+1344))/(2*16)

x=(-1*-50±sqrt(3844))/(2*16)

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

x=(-1*-50±sqrt(3844))/(32)

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

x=(50±sqrt(3844))/32

para obter o resultado:

x=(50±sqrt(3844))/32

3. Simplificar a raiz quadrada (3844)

Simplificar 3844 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>3844</math>:

A fatoração prima de 3844 é 22312

Escrever os fatores primos:

3844=2·2·31·31

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

2·2·31·31=22·312

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

22·312=2·31

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

2·31=62

4. Resolver a equação para x

x=(50±62)/32

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(50+62)/32 e x2=(50-62)/32

x1=(50+62)/32

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

x1=(50+62)/32

x1=(112)/32

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

x1=11232

x1=3,5

x2=(50-62)/32

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

x2=(50-62)/32

x2=(-12)/32

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

x2=1232

x2=0,375

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: -0,375, 3,5.

Uma vez que o coeficiente a é positivo (a=16), 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 16x250x21<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.