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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 1,679<x<2,679
-1,679<x<2,679
Notação de intervalo: x(1.679;2.679)
x∈(-1.679;2.679)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 2x22x9<0, são:

a = 2

b = -2

c = -9

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=2
c=9

x=(-1*-2±sqrt(-22-4*2*-9))/(2*2)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-2±sqrt(4-4*2*-9))/(2*2)

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

x=(-1*-2±sqrt(4-8*-9))/(2*2)

x=(-1*-2±sqrt(4--72))/(2*2)

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

x=(-1*-2±sqrt(4+72))/(2*2)

x=(-1*-2±sqrt(76))/(2*2)

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

x=(-1*-2±sqrt(76))/(4)

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

x=(2±sqrt(76))/4

para obter o resultado:

x=(2±sqrt(76))/4

3. Simplificar a raiz quadrada (76)

Simplificar 76 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>76</math>:

A fatoração prima de 76 é 2219

Escrever os fatores primos:

76=2·2·19

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

2·2·19=22·19

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

22·19=2·19

4. Resolver a equação para x

x=(2±2*sqrt(19))/4

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(2+2*sqrt(19))/4 e x2=(2-2*sqrt(19))/4

x1=(2+2*sqrt(19))/4

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

x1=(2+2*sqrt(19))/4

x1=(2+2*4,359)/4

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

x1=(2+2*4,359)/4

x1=(2+8,718)/4

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

x1=(2+8,718)/4

x1=(10,718)/4

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

x1=10,7184

x1=2,679

x2=(2-2*sqrt(19))/4

x2=(2-2*4,359)/4

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

x2=(2-2*4,359)/4

x2=(2-8,718)/4

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

x2=(2-8,718)/4

x2=(-6,718)/4

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

x2=6,7184

x2=1,679

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: -1,679, 2,679.

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 2x22x9<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.