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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 3,371x33,371
-3,371<=x<=33,371
Notação de intervalo: x[3,371,33,371]
x∈[-3,371,33,371]

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 2x260x2250, são:

a = 2

b = -60

c = -225

2. Introduzir esses coeficientes na fórmula quadrática

A fórmula quadrática dá-nos as raízes para ax2+bx+c0, em que a, b e c são números (ou coeficientes), como indicado a seguir:

x=(-b±sqrt(b2-4ac))/(2a)

a=2
b=60
c=225

x=(-1*-60±sqrt(-602-4*2*-225))/(2*2)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-60±sqrt(3600-4*2*-225))/(2*2)

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

x=(-1*-60±sqrt(3600-8*-225))/(2*2)

x=(-1*-60±sqrt(3600--1800))/(2*2)

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

x=(-1*-60±sqrt(3600+1800))/(2*2)

x=(-1*-60±sqrt(5400))/(2*2)

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

x=(-1*-60±sqrt(5400))/(4)

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

x=(60±sqrt(5400))/4

para obter o resultado:

x=(60±sqrt(5400))/4

3. Simplificar a raiz quadrada (5400)

Simplificar 5400 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>5400</math>:

A fatoração prima de 5400 é 233352

Escrever os fatores primos:

5400=2·2·2·3·3·3·5·5

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

2·2·2·3·3·3·5·5=22·2·32·3·52

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

22·2·32·3·52=2·3·5·2·3

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

2·3·5·2·3=6·5·2·3

6·5·2·3=30·2·3

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

30·2·3=30·6

4. Resolver a equação para x

x=(60±30*sqrt(6))/4

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(60+30*sqrt(6))/4 e x2=(60-30*sqrt(6))/4

x1=(60+30*sqrt(6))/4

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

x1=(60+30*sqrt(6))/4

x1=(60+30*2,449)/4

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

x1=(60+30*2,449)/4

x1=(60+73,485)/4

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

x1=(60+73,485)/4

x1=(133,485)/4

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

x1=133,4854

x1=33,371

x2=(60-30*sqrt(6))/4

x2=(60-30*2,449)/4

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

x2=(60-30*2,449)/4

x2=(60-73,485)/4

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

x2=(60-73,485)/4

x2=(-13,485)/4

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

x2=13,4854

x2=3,371

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: -3,371, 33,371.

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 2x260x2250 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.