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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x<0,916orx>10,916
x<-0,916 or x>10,916
Notação de intervalo: x(,0,916)(10,916,)
x∈(-∞,-0,916)⋃(10,916,∞)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 2x220x20>0, são:

a = 2

b = -20

c = -20

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=20
c=20

x=(-1*-20±sqrt(-202-4*2*-20))/(2*2)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-20±sqrt(400-4*2*-20))/(2*2)

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

x=(-1*-20±sqrt(400-8*-20))/(2*2)

x=(-1*-20±sqrt(400--160))/(2*2)

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

x=(-1*-20±sqrt(400+160))/(2*2)

x=(-1*-20±sqrt(560))/(2*2)

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

x=(-1*-20±sqrt(560))/(4)

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

x=(20±sqrt(560))/4

para obter o resultado:

x=(20±sqrt(560))/4

3. Simplificar a raiz quadrada (560)

Simplificar 560 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>560</math>:

A fatoração prima de 560 é 2457

Escrever os fatores primos:

560=2·2·2·2·5·7

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

2·2·2·2·5·7=22·22·5·7

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

22·22·5·7=2·2·5·7

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

2·2·5·7=4·5·7

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

4·5·7=4·35

4. Resolver a equação para x

x=(20±4*sqrt(35))/4

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(20+4*sqrt(35))/4 e x2=(20-4*sqrt(35))/4

x1=(20+4*sqrt(35))/4

Remova os parênteses

x1=(20+4*sqrt(35))/4

x1=(20+4*5,916)/4

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

x1=(20+4*5,916)/4

x1=(20+23,664)/4

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

x1=(20+23,664)/4

x1=(43,664)/4

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

x1=43,6644

x1=10,916

x2=(20-4*sqrt(35))/4

x2=(20-4*5,916)/4

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

x2=(20-4*5,916)/4

x2=(20-23,664)/4

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

x2=(20-23,664)/4

x2=(-3,664)/4

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

x2=3,6644

x2=0,916

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: -0,916, 10,916.

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 2x220x20>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.