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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 3<x<0,5
-3<x<0,5
Notação de intervalo: x(3;0.5)
x∈(-3;0.5)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c<0

Subtrair 3 de ambos os lados da desigualdade:

2x2+5x<3

Subtrair 3 de ambos os lados:

2x2+5x3<33

Simplificar a expressão

2x2+5x3<0

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 2x2+5x3<0, são:

a = 2

b = 5

c = -3

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=2
b=5
c=3

x=(-5±sqrt(52-4*2*-3))/(2*2)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-5±sqrt(25-4*2*-3))/(2*2)

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

x=(-5±sqrt(25-8*-3))/(2*2)

x=(-5±sqrt(25--24))/(2*2)

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

x=(-5±sqrt(25+24))/(2*2)

x=(-5±sqrt(49))/(2*2)

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

x=(-5±sqrt(49))/(4)

para obter o resultado:

x=(-5±sqrt(49))/4

4. Simplificar a raiz quadrada (49)

Simplificar 49 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>49</math>:

A fatoração prima de 49 é 72

Escrever os fatores primos:

49=7·7

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

7·7=72

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

72=7

5. Resolver a equação para x

x=(-5±7)/4

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-5+7)/4 e x2=(-5-7)/4

x1=(-5+7)/4

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

x1=(-5+7)/4

x1=(2)/4

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

x1=24

x1=0,5

x2=(-5-7)/4

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

x2=(-5-7)/4

x2=(-12)/4

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

x2=124

x2=3

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: -3, 0,5.

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.

7. Escolher o intervalo correto (solução)

Uma vez que 2x2+5x3<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.