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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 1,6<k<1,6
-1,6<k<1,6
Notação de intervalo: k(1.6;1.6)
k∈(-1.6;1.6)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ak2+bk+c<0

Subtrair 64 de ambos os lados da desigualdade:

25k2<64

Subtrair 64 de ambos os lados:

25k264<6464

Simplificar a expressão

25k264<0

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 25k2+0k64<0, são:

a = 25

b = 0

c = -64

3. Introduzir esses coeficientes na fórmula quadrática

A fórmula quadrática dá-nos as raízes para ak2+bk+c<0, em que a, b e c são números (ou coeficientes), como indicado a seguir:

k=(-b±sqrt(b2-4ac))/(2a)

a=25
b=0
c=64

k=(-0±sqrt(02-4*25*-64))/(2*25)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

k=(-0±sqrt(0-4*25*-64))/(2*25)

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

k=(-0±sqrt(0-100*-64))/(2*25)

k=(-0±sqrt(0--6400))/(2*25)

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

k=(-0±sqrt(0+6400))/(2*25)

k=(-0±sqrt(6400))/(2*25)

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

k=(-0±sqrt(6400))/(50)

para obter o resultado:

k=(-0±sqrt(6400))/50

4. Simplificar a raiz quadrada (6400)

Simplificar 6400 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>6400</math>:

A fatoração prima de 6400 é 2852

Escrever os fatores primos:

6400=2·2·2·2·2·2·2·2·5·5

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

2·2·2·2·2·2·2·2·5·5=22·22·22·22·52

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

22·22·22·22·52=2·2·2·2·5

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

2·2·2·2·5=4·2·2·5

4·2·2·5=8·2·5

8·2·5=16·5

16·5=80

5. Resolver a equação para k

k=(-0±80)/50

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: k1=(-0+80)/50 e k2=(-0-80)/50

k1=(-0+80)/50

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

k1=(-0+80)/50

k1=(80)/50

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

k1=8050

k1=1,6

k2=(-0-80)/50

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

k2=(-0-80)/50

k2=(-80)/50

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

k2=8050

k2=1,6

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: -1,6, 1,6.

Uma vez que o coeficiente a é positivo (a=25), 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 25k2+0k64<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.