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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 4<w<0
-4<w<0
Notação de intervalo: w(4;0)
w∈(-4;0)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 3w2+12w+0<0, são:

a = 3

b = 12

c = 0

2. Introduzir esses coeficientes na fórmula quadrática

A fórmula quadrática dá-nos as raízes para aw2+bw+c<0, em que a, b e c são números (ou coeficientes), como indicado a seguir:

w=(-b±sqrt(b2-4ac))/(2a)

a=3
b=12
c=0

w=(-12±sqrt(122-4*3*0))/(2*3)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

w=(-12±sqrt(144-4*3*0))/(2*3)

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

w=(-12±sqrt(144-12*0))/(2*3)

w=(-12±sqrt(144-0))/(2*3)

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

w=(-12±sqrt(144))/(2*3)

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

w=(-12±sqrt(144))/(6)

para obter o resultado:

w=(-12±sqrt(144))/6

3. Simplificar a raiz quadrada (144)

Simplificar 144 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>144</math>:

A fatoração prima de 144 é 2432

Escrever os fatores primos:

144=2·2·2·2·3·3

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

2·2·2·2·3·3=22·22·32

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

22·22·32=2·2·3

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

2·2·3=4·3

4·3=12

4. Resolver a equação para w

w=(-12±12)/6

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: w1=(-12+12)/6 e w2=(-12-12)/6

w1=(-12+12)/6

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

w1=(-12+12)/6

w1=(-0)/6

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

w1=06

w1=0

w2=(-12-12)/6

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

w2=(-12-12)/6

w2=(-24)/6

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

w2=246

w2=4

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: -4, 0.

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 3w2+12w+0<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.