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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x<12orx>2
x<-12 or x>2
Notação de intervalo: x(,12)(2,)
x∈(-∞,-12)⋃(2,∞)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a expressão

12 passos adicionais

2x2+12x-11>x2+2x+13

Subtrair 11 de ambos os lados:

(2x2+12x-11)-2x>(x2+2x+13)-2x

Agrupar termos semelhantes:

2x2+(12x-2x)-11>(x2+2x+13)-2x

Simplificar a expressão aritmética:

2x2+10x-11>(x2+2x+13)-2x

Agrupar termos semelhantes:

2x2+10x-11>x2+(2x-2x)+13

Simplificar a expressão aritmética:

2x2+10x-11>x2+13

Subtrair 11 de ambos os lados:

(2x2+10x-11)-x2>(x2+13)-x2

Agrupar termos semelhantes:

(2x2-x2)+10x-11>(x2+13)-x2

Simplificar a expressão aritmética:

x2+10x-11>(x2+13)-x2

Agrupar termos semelhantes:

x2+10x-11>(x2-x2)+13

Simplificar a expressão aritmética:

x2+10x-11>13

Adicionar 11 em ambos os lados:

(x2+10x-11)+11>13+11

Simplificar a expressão aritmética:

x2+10x>13+11

Simplificar a expressão aritmética:

x2+10x>24

Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c>0

Subtrair 24 de ambos os lados da desigualdade:

x2+10x>24

Subtrair 24 de ambos os lados:

x2+10x24>2424

Simplificar a expressão

x2+10x24>0

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, x2+10x24>0, são:

a = 1

b = 10

c = -24

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=1
b=10
c=24

x=(-10±sqrt(102-4*1*-24))/(2*1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-10±sqrt(100-4*1*-24))/(2*1)

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

x=(-10±sqrt(100-4*-24))/(2*1)

x=(-10±sqrt(100--96))/(2*1)

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

x=(-10±sqrt(100+96))/(2*1)

x=(-10±sqrt(196))/(2*1)

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

x=(-10±sqrt(196))/(2)

para obter o resultado:

x=(-10±sqrt(196))/2

4. Simplificar a raiz quadrada (196)

Simplificar 196 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>196</math>:

A fatoração prima de 196 é 2272

Escrever os fatores primos:

196=2·2·7·7

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

2·2·7·7=22·72

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

22·72=2·7

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

2·7=14

5. Resolver a equação para x

x=(-10±14)/2

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-10+14)/2 e x2=(-10-14)/2

x1=(-10+14)/2

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

x1=(-10+14)/2

x1=(4)/2

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

x1=42

x1=2

x2=(-10-14)/2

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

x2=(-10-14)/2

x2=(-24)/2

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

x2=242

x2=12

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: -12, 2.

Uma vez que o coeficiente a é positivo (a=1), 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 x2+10x24>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.