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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 22,472<x<22,472
-22,472<x<22,472
Notação de intervalo: x(22.472;22.472)
x∈(-22.472;22.472)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 2x2+0x1010<0, são:

a = 2

b = 0

c = -1010

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=1010

x=(-0±sqrt(02-4*2*-1010))/(2*2)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-0±sqrt(0-4*2*-1010))/(2*2)

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

x=(-0±sqrt(0-8*-1010))/(2*2)

x=(-0±sqrt(0--8080))/(2*2)

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

x=(-0±sqrt(0+8080))/(2*2)

x=(-0±sqrt(8080))/(2*2)

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

x=(-0±sqrt(8080))/(4)

para obter o resultado:

x=(-0±sqrt(8080))/4

3. Simplificar a raiz quadrada (8080)

Simplificar 8080 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>8080</math>:

A fatoração prima de 8080 é 245101

Escrever os fatores primos:

8080=2·2·2·2·5·101

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

2·2·2·2·5·101=22·22·5·101

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

22·22·5·101=2·2·5·101

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

2·2·5·101=4·5·101

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

4·5·101=4·505

4. Resolver a equação para x

x=(-0±4*sqrt(505))/4

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-0+4*sqrt(505))/4 e x2=(-0-4*sqrt(505))/4

x1=(-0+4*sqrt(505))/4

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

x1=(-0+4*sqrt(505))/4

x1=(-0+4*22,472)/4

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

x1=(-0+4*22,472)/4

x1=(-0+89,889)/4

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

x1=(-0+89,889)/4

x1=(89,889)/4

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

x1=89,8894

x1=22,472

x2=(-0-4*sqrt(505))/4

x2=(-0-4*22,472)/4

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

x2=(-0-4*22,472)/4

x2=(-0-89,889)/4

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

x2=(-0-89,889)/4

x2=(-89,889)/4

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

x2=89,8894

x2=22,472

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: -22,472, 22,472.

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+0x1010<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.