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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x<1,414orx>1,414
x<-1,414 or x>1,414
Notação de intervalo: x(,1,414)(1,414,)
x∈(-∞,-1,414)⋃(1,414,∞)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 2x2+0x4>0, são:

a = 2

b = 0

c = -4

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=2
b=0
c=4

x=(-0±sqrt(02-4*2*-4))/(2*2)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-0±sqrt(0-4*2*-4))/(2*2)

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

x=(-0±sqrt(0-8*-4))/(2*2)

x=(-0±sqrt(0--32))/(2*2)

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

x=(-0±sqrt(0+32))/(2*2)

x=(-0±sqrt(32))/(2*2)

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

x=(-0±sqrt(32))/(4)

para obter o resultado:

x=(-0±sqrt(32))/4

3. Simplificar a raiz quadrada (32)

Simplificar 32 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>32</math>:

A fatoração prima de 32 é 25

Escrever os fatores primos:

32=2·2·2·2·2

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

2·2·2·2·2=22·22·2

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

22·22·2=2·2·2

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

2·2·2=4·2

4. Resolver a equação para x

x=(-0±4*sqrt(2))/4

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-0+4*sqrt(2))/4 e x2=(-0-4*sqrt(2))/4

x1=(-0+4*sqrt(2))/4

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

x1=(-0+4*sqrt(2))/4

x1=(-0+4*1,414)/4

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

x1=(-0+4*1,414)/4

x1=(-0+5,657)/4

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

x1=(-0+5,657)/4

x1=(5,657)/4

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

x1=5,6574

x1=1,414

x2=(-0-4*sqrt(2))/4

x2=(-0-4*1,414)/4

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

x2=(-0-4*1,414)/4

x2=(-0-5,657)/4

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

x2=(-0-5,657)/4

x2=(-5,657)/4

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

x2=5,6574

x2=1,414

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: -1,414, 1,414.

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.

6. Escolher o intervalo correto (solução)

Uma vez que 2x2+0x4>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.