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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x<1,542orx>7,458
x<1,542 or x>7,458
Notação de intervalo: x(,1,542)(7,458,)
x∈(-∞,1,542)⋃(7,458,∞)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c>0

Subtrair 2 de ambos os lados da desigualdade:

2x218x+25>2

Subtrair 2 de ambos os lados:

2x218x+252>22

Simplificar a expressão

2x218x+23>0

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 2x218x+23>0, são:

a = 2

b = -18

c = 23

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=2
b=18
c=23

x=(-1*-18±sqrt(-182-4*2*23))/(2*2)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-18±sqrt(324-4*2*23))/(2*2)

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

x=(-1*-18±sqrt(324-8*23))/(2*2)

x=(-1*-18±sqrt(324-184))/(2*2)

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

x=(-1*-18±sqrt(140))/(2*2)

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

x=(-1*-18±sqrt(140))/(4)

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

x=(18±sqrt(140))/4

para obter o resultado:

x=(18±sqrt(140))/4

4. Simplificar a raiz quadrada (140)

Simplificar 140 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>140</math>:

A fatoração prima de 140 é 2257

Escrever os fatores primos:

140=2·2·5·7

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

2·2·5·7=22·5·7

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

22·5·7=2·5·7

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

2·5·7=2·35

5. Resolver a equação para x

x=(18±2*sqrt(35))/4

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(18+2*sqrt(35))/4 e x2=(18-2*sqrt(35))/4

x1=(18+2*sqrt(35))/4

Remova os parênteses

x1=(18+2*sqrt(35))/4

x1=(18+2*5,916)/4

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

x1=(18+2*5,916)/4

x1=(18+11,832)/4

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

x1=(18+11,832)/4

x1=(29,832)/4

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

x1=29,8324

x1=7,458

x2=(18-2*sqrt(35))/4

Remova os parênteses

x2=(18-2*sqrt(35))/4

x2=(18-2*5,916)/4

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

x2=(18-2*5,916)/4

x2=(18-11,832)/4

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

x2=(18-11,832)/4

x2=(6,168)/4

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

x2=6,1684

x2=1,542

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: 1,542, 7,458.

Uma vez que o coeficiente a é positivo (a=2), 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.

7. Escolher o intervalo correto (solução)

Uma vez que 2x218x+23>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.