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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: k2ork0,667
k<=-2 or k>=-0,667
Notação de intervalo: k(,2)[0,667,]
k∈(-∞,-2]⋃[-0,667,∞)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 3k2+8k+40, são:

a = 3

b = 8

c = 4

2. Introduzir esses coeficientes na fórmula quadrática

A fórmula quadrática dá-nos as raízes para ak2+bk+c0, em que a, b e c são números (ou coeficientes), como indicado a seguir:

k=(-b±sqrt(b2-4ac))/(2a)

a=3
b=8
c=4

k=(-8±sqrt(82-4*3*4))/(2*3)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

k=(-8±sqrt(64-4*3*4))/(2*3)

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

k=(-8±sqrt(64-12*4))/(2*3)

k=(-8±sqrt(64-48))/(2*3)

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

k=(-8±sqrt(16))/(2*3)

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

k=(-8±sqrt(16))/(6)

para obter o resultado:

k=(-8±sqrt(16))/6

3. Simplificar a raiz quadrada (16)

Simplificar 16 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>16</math>:

A fatoração prima de 16 é 24

Escrever os fatores primos:

16=2·2·2·2

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

2·2·2·2=22·22

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

22·22=2·2

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

2·2=4

4. Resolver a equação para k

k=(-8±4)/6

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: k1=(-8+4)/6 e k2=(-8-4)/6

k1=(-8+4)/6

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

k1=(-8+4)/6

k1=(-4)/6

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

k1=46

k1=0,667

k2=(-8-4)/6

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

k2=(-8-4)/6

k2=(-12)/6

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

k2=126

k2=2

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: -2, -0.667.

Uma vez que o coeficiente a é positivo (a=3), 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 3k2+8k+40 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.