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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 0,293<x<1,707
0,293<x<1,707
Notação de intervalo: x(0.293;1.707)
x∈(0.293;1.707)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 2x24x+1<0, são:

a = 2

b = -4

c = 1

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=4
c=1

x=(-1*-4±sqrt(-42-4*2*1))/(2*2)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-4±sqrt(16-4*2*1))/(2*2)

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

x=(-1*-4±sqrt(16-8*1))/(2*2)

x=(-1*-4±sqrt(16-8))/(2*2)

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

x=(-1*-4±sqrt(8))/(2*2)

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

x=(-1*-4±sqrt(8))/(4)

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

x=(4±sqrt(8))/4

para obter o resultado:

x=(4±sqrt(8))/4

3. Simplificar a raiz quadrada (8)

Simplificar 8 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>8</math>:

A fatoração prima de 8 é 23

Escrever os fatores primos:

8=2·2·2

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

2·2·2=22·2

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

22·2=2·2

4. Resolver a equação para x

x=(4±2*sqrt(2))/4

O ± significa que são possíveis duas raízes.

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

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

Remova os parênteses

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

x1=(4+2*1,414)/4

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

x1=(4+2*1,414)/4

x1=(4+2,828)/4

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

x1=(4+2,828)/4

x1=(6,828)/4

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

x1=6,8284

x1=1,707

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

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

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

x2=(4-2*1,414)/4

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

x2=(4-2*1,414)/4

x2=(4-2,828)/4

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

x2=(4-2,828)/4

x2=(1,172)/4

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

x2=1,1724

x2=0,293

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: 0,293, 1,707.

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 2x24x+1<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.