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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 6,568<x<4,568
-6,568<x<4,568
Notação de intervalo: x(6.568;4.568)
x∈(-6.568;4.568)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 3x2+6x90<0, são:

a = 3

b = 6

c = -90

2. 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=3
b=6
c=90

x=(-6±sqrt(62-4*3*-90))/(2*3)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-6±sqrt(36-4*3*-90))/(2*3)

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

x=(-6±sqrt(36-12*-90))/(2*3)

x=(-6±sqrt(36--1080))/(2*3)

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

x=(-6±sqrt(36+1080))/(2*3)

x=(-6±sqrt(1116))/(2*3)

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

x=(-6±sqrt(1116))/(6)

para obter o resultado:

x=(-6±sqrt(1116))/6

3. Simplificar a raiz quadrada (1116)

Simplificar 1116 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>1116</math>:

A fatoração prima de 1116 é 223231

Escrever os fatores primos:

1116=2·2·3·3·31

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

2·2·3·3·31=22·32·31

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

22·32·31=2·3·31

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

2·3·31=6·31

4. Resolver a equação para x

x=(-6±6*sqrt(31))/6

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-6+6*sqrt(31))/6 e x2=(-6-6*sqrt(31))/6

x1=(-6+6*sqrt(31))/6

Remova os parênteses

x1=(-6+6*sqrt(31))/6

x1=(-6+6*5,568)/6

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

x1=(-6+6*5,568)/6

x1=(-6+33,407)/6

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

x1=(-6+33,407)/6

x1=(27,407)/6

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

x1=27,4076

x1=4,568

x2=(-6-6*sqrt(31))/6

x2=(-6-6*5,568)/6

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

x2=(-6-6*5,568)/6

x2=(-6-33,407)/6

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

x2=(-6-33,407)/6

x2=(-39,407)/6

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

x2=39,4076

x2=6,568

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: -6,568, 4,568.

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 3x2+6x90<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.