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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Notação de intervalo - Sem raízes reais: x(,)
x∈(-∞,∞)
Solução: x1=12i·10,x2=-12i·10
x_{1}=\frac{1}{2}i\cdot\sqrt{10} , x_{2}=\frac{-1}{2}i\cdot\sqrt{10}

Explicação passo a passo

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

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

a = 2

b = 0

c = 5

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=5

x=(-0±sqrt(02-4*2*5))/(2*2)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-0±sqrt(0-4*2*5))/(2*2)

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

x=(-0±sqrt(0-8*5))/(2*2)

x=(-0±sqrt(0-40))/(2*2)

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

x=(-0±sqrt(-40))/(2*2)

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

x=(-0±sqrt(-40))/(4)

para obter o resultado:

x=(-0±sqrt(-40))/4

3. Simplificar a raiz quadrada (40)

Simplificar 40 ao encontrar os fatores primos:

A fatoração prima de -40 é 2i·10

A raiz quadrada de um número negativo não existe no conjunto dos números reais. Introduzimos o número imaginário "i", que é a raiz quadrada de menos um. (1)=i

-40=(-1)·40

(-1)·40=i40

Escrever os fatores primos:

i40=i2·2·2·5

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

i2·2·2·5=i22·2·5

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

i22·2·5=2i·2·5

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

2i·2·5=2i·10

4. Resolver a equação para x

x=(-0±2i*sqrt(10))/4

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-0+2i*sqrt(10))/4 e x2=(-0-2i*sqrt(10))/4

x1=(0+2i·10)4

Simplificar a expressão aritmética:

x1=2i·104

Simplificar a fração:

x1=12i·10

x2=(0-2i·10)4

Simplificar a expressão aritmética:

x2=-2i·104

Simplificar a fração:

x2=-12i·10

5. Encontrar os intervalos

Parte discriminante da fórmula quadrática:

b24ac<0 Não há raízes reais.
b24ac=0 Existe uma raiz real.
b24ac>0 Existem duas raízes reais.

A função de desigualdade não tem raízes reais, a parábola não intercepta o eixo x. A fórmula quadrática requer a raiz quadrada, e a raiz quadrada do número negativo não é definida sobre a linha real.

O intervalo é (,)

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.