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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x<0,51orx>0,436
x<-0,51 or x>0,436
Notação de intervalo: x(,0,51)(0,436,)
x∈(-∞,-0,51)⋃(0,436,∞)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 27x2+2x6>0, são:

a = 27

b = 2

c = -6

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=27
b=2
c=6

x=(-2±sqrt(22-4*27*-6))/(2*27)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-2±sqrt(4-4*27*-6))/(2*27)

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

x=(-2±sqrt(4-108*-6))/(2*27)

x=(-2±sqrt(4--648))/(2*27)

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

x=(-2±sqrt(4+648))/(2*27)

x=(-2±sqrt(652))/(2*27)

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

x=(-2±sqrt(652))/(54)

para obter o resultado:

x=(-2±sqrt(652))/54

3. Simplificar a raiz quadrada (652)

Simplificar 652 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>652</math>:

A fatoração prima de 652 é 22163

Escrever os fatores primos:

652=2·2·163

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

2·2·163=22·163

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

22·163=2·163

4. Resolver a equação para x

x=(-2±2*sqrt(163))/54

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-2+2*sqrt(163))/54 e x2=(-2-2*sqrt(163))/54

x1=(-2+2*sqrt(163))/54

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

x1=(-2+2*sqrt(163))/54

x1=(-2+2*12,767)/54

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

x1=(-2+2*12,767)/54

x1=(-2+25,534)/54

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

x1=(-2+25,534)/54

x1=(23,534)/54

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

x1=23,53454

x1=0,436

x2=(-2-2*sqrt(163))/54

x2=(-2-2*12,767)/54

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

x2=(-2-2*12,767)/54

x2=(-2-25,534)/54

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

x2=(-2-25,534)/54

x2=(-27,534)/54

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

x2=27,53454

x2=0,51

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: -0,51, 0,436.

Uma vez que o coeficiente a é positivo (a=27), 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 27x2+2x6>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.