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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x3,708orx33,708
x<=-3,708 or x>=33,708
Notação de intervalo: x(,3,708)[33,708,]
x∈(-∞,-3,708]⋃[33,708,∞)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 2x260x2500, são:

a = 2

b = -60

c = -250

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=250

x=(-1*-60±sqrt(-602-4*2*-250))/(2*2)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-60±sqrt(3600-4*2*-250))/(2*2)

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

x=(-1*-60±sqrt(3600-8*-250))/(2*2)

x=(-1*-60±sqrt(3600--2000))/(2*2)

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

x=(-1*-60±sqrt(3600+2000))/(2*2)

x=(-1*-60±sqrt(5600))/(2*2)

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

x=(-1*-60±sqrt(5600))/(4)

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

x=(60±sqrt(5600))/4

para obter o resultado:

x=(60±sqrt(5600))/4

3. Simplificar a raiz quadrada (5600)

Simplificar 5600 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>5600</math>:

A fatoração prima de 5600 é 25527

Escrever os fatores primos:

5600=2·2·2·2·2·5·5·7

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

2·2·2·2·2·5·5·7=22·22·2·52·7

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

22·22·2·52·7=2·2·5·2·7

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

2·2·5·2·7=4·5·2·7

4·5·2·7=20·2·7

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

20·2·7=20·14

4. Resolver a equação para x

x=(60±20*sqrt(14))/4

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(60+20*sqrt(14))/4 e x2=(60-20*sqrt(14))/4

x1=(60+20*sqrt(14))/4

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

x1=(60+20*sqrt(14))/4

x1=(60+20*3,742)/4

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

x1=(60+20*3,742)/4

x1=(60+74,833)/4

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

x1=(60+74,833)/4

x1=(134,833)/4

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

x1=134,8334

x1=33,708

x2=(60-20*sqrt(14))/4

x2=(60-20*3,742)/4

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

x2=(60-20*3,742)/4

x2=(60-74,833)/4

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

x2=(60-74,833)/4

x2=(-14,833)/4

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

x2=14,8334

x2=3,708

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: -3,708, 33,708.

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 2x260x2500 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.