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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 1,225<x<1,225
-1,225<x<1,225
Notação de intervalo: x(1.225;1.225)
x∈(-1.225;1.225)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c<0

Adicionar 2 a ambos os lados da equação.

2x25<2

Adicionar 2 a ambos os lados da equação.

2x25+2<2+2

Simplificar a expressão

2x23<0

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 2x2+0x3<0, são:

a = 2

b = 0

c = -3

3. 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=3

x=(-0±sqrt(02-4*2*-3))/(2*2)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-0±sqrt(0-4*2*-3))/(2*2)

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

x=(-0±sqrt(0-8*-3))/(2*2)

x=(-0±sqrt(0--24))/(2*2)

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

x=(-0±sqrt(0+24))/(2*2)

x=(-0±sqrt(24))/(2*2)

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

x=(-0±sqrt(24))/(4)

para obter o resultado:

x=(-0±sqrt(24))/4

4. Simplificar a raiz quadrada (24)

Simplificar 24 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>24</math>:

A fatoração prima de 24 é 233

Escrever os fatores primos:

24=2·2·2·3

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

2·2·2·3=22·2·3

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

22·2·3=2·2·3

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

2·2·3=2·6

5. Resolver a equação para x

x=(-0±2*sqrt(6))/4

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-0+2*sqrt(6))/4 e x2=(-0-2*sqrt(6))/4

x1=(-0+2*sqrt(6))/4

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

x1=(-0+2*sqrt(6))/4

x1=(-0+2*2,449)/4

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

x1=(-0+2*2,449)/4

x1=(-0+4,899)/4

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

x1=(-0+4,899)/4

x1=(4,899)/4

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

x1=4,8994

x1=1,225

x2=(-0-2*sqrt(6))/4

x2=(-0-2*2,449)/4

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

x2=(-0-2*2,449)/4

x2=(-0-4,899)/4

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

x2=(-0-4,899)/4

x2=(-4,899)/4

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

x2=4,8994

x2=1,225

6. 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: -1,225, 1,225.

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.

7. Escolher o intervalo correto (solução)

Uma vez que 2x2+0x3<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.