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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x<0,871orx>2,871
x<-0,871 or x>2,871
Notação de intervalo: x(,0,871)(2,871,)
x∈(-∞,-0,871)⋃(2,871,∞)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 2x24x5>0, são:

a = 2

b = -4

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=4
c=5

x=(-1*-4±sqrt(-42-4*2*-5))/(2*2)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-4±sqrt(16-4*2*-5))/(2*2)

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

x=(-1*-4±sqrt(16-8*-5))/(2*2)

x=(-1*-4±sqrt(16--40))/(2*2)

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

x=(-1*-4±sqrt(16+40))/(2*2)

x=(-1*-4±sqrt(56))/(2*2)

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

x=(-1*-4±sqrt(56))/(4)

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

x=(4±sqrt(56))/4

para obter o resultado:

x=(4±sqrt(56))/4

3. Simplificar a raiz quadrada (56)

Simplificar 56 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>56</math>:

A fatoração prima de 56 é 237

Escrever os fatores primos:

56=2·2·2·7

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

2·2·2·7=22·2·7

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

22·2·7=2·2·7

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

2·2·7=2·14

4. Resolver a equação para x

x=(4±2*sqrt(14))/4

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(4+2*sqrt(14))/4 e x2=(4-2*sqrt(14))/4

x1=(4+2*sqrt(14))/4

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

x1=(4+2*sqrt(14))/4

x1=(4+2*3,742)/4

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

x1=(4+2*3,742)/4

x1=(4+7,483)/4

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

x1=(4+7,483)/4

x1=(11,483)/4

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

x1=11,4834

x1=2,871

x2=(4-2*sqrt(14))/4

x2=(4-2*3,742)/4

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

x2=(4-2*3,742)/4

x2=(4-7,483)/4

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

x2=(4-7,483)/4

x2=(-3,483)/4

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

x2=3,4834

x2=0,871

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: -0,871, 2,871.

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 2x24x5>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.