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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 13,431<x<0,931
-13,431<x<0,931
Notação de intervalo: x(13.431;0.931)
x∈(-13.431;0.931)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 2x2+25x25<0, são:

a = 2

b = 25

c = -25

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=25
c=25

x=(-25±sqrt(252-4*2*-25))/(2*2)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-25±sqrt(625-4*2*-25))/(2*2)

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

x=(-25±sqrt(625-8*-25))/(2*2)

x=(-25±sqrt(625--200))/(2*2)

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

x=(-25±sqrt(625+200))/(2*2)

x=(-25±sqrt(825))/(2*2)

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

x=(-25±sqrt(825))/(4)

para obter o resultado:

x=(-25±sqrt(825))/4

3. Simplificar a raiz quadrada (825)

Simplificar 825 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>825</math>:

A fatoração prima de 825 é 35211

Escrever os fatores primos:

825=3·5·5·11

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

3·5·5·11=3·52·11

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

3·52·11=5·3·11

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

5·3·11=5·33

4. Resolver a equação para x

x=(-25±5*sqrt(33))/4

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-25+5*sqrt(33))/4 e x2=(-25-5*sqrt(33))/4

x1=(-25+5*sqrt(33))/4

Remova os parênteses

x1=(-25+5*sqrt(33))/4

x1=(-25+5*5,745)/4

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

x1=(-25+5*5,745)/4

x1=(-25+28,723)/4

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

x1=(-25+28,723)/4

x1=(3,723)/4

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

x1=3,7234

x1=0,931

x2=(-25-5*sqrt(33))/4

x2=(-25-5*5,745)/4

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

x2=(-25-5*5,745)/4

x2=(-25-28,723)/4

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

x2=(-25-28,723)/4

x2=(-53,723)/4

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

x2=53,7234

x2=13,431

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: -13,431, 0,931.

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+25x25<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.