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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 4,528<x<4,528
-4,528<x<4,528
Notação de intervalo: x(4.528;4.528)
x∈(-4.528;4.528)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 2x2+0x41<0, são:

a = 2

b = 0

c = -41

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=41

x=(-0±sqrt(02-4*2*-41))/(2*2)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-0±sqrt(0-4*2*-41))/(2*2)

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

x=(-0±sqrt(0-8*-41))/(2*2)

x=(-0±sqrt(0--328))/(2*2)

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

x=(-0±sqrt(0+328))/(2*2)

x=(-0±sqrt(328))/(2*2)

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

x=(-0±sqrt(328))/(4)

para obter o resultado:

x=(-0±sqrt(328))/4

3. Simplificar a raiz quadrada (328)

Simplificar 328 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>328</math>:

A fatoração prima de 328 é 2341

Escrever os fatores primos:

328=2·2·2·41

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

2·2·2·41=22·2·41

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

22·2·41=2·2·41

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

2·2·41=2·82

4. Resolver a equação para x

x=(-0±2*sqrt(82))/4

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-0+2*sqrt(82))/4 e x2=(-0-2*sqrt(82))/4

x1=(-0+2*sqrt(82))/4

Remova os parênteses

x1=(-0+2*sqrt(82))/4

x1=(-0+2*9,055)/4

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

x1=(-0+2*9,055)/4

x1=(-0+18,111)/4

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

x1=(-0+18,111)/4

x1=(18,111)/4

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

x1=18,1114

x1=4,528

x2=(-0-2*sqrt(82))/4

x2=(-0-2*9,055)/4

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

x2=(-0-2*9,055)/4

x2=(-0-18,111)/4

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

x2=(-0-18,111)/4

x2=(-18,111)/4

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

x2=18,1114

x2=4,528

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: -4,528, 4,528.

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+0x41<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.