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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x<3,61orx>0,277
x<-3,61 or x>0,277
Notação de intervalo: x(,3,61)(0,277,)
x∈(-∞,-3,61)⋃(0,277,∞)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 3x2+10x3>0, são:

a = 3

b = 10

c = -3

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=10
c=3

x=(-10±sqrt(102-4*3*-3))/(2*3)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-10±sqrt(100-4*3*-3))/(2*3)

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

x=(-10±sqrt(100-12*-3))/(2*3)

x=(-10±sqrt(100--36))/(2*3)

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

x=(-10±sqrt(100+36))/(2*3)

x=(-10±sqrt(136))/(2*3)

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

x=(-10±sqrt(136))/(6)

para obter o resultado:

x=(-10±sqrt(136))/6

3. Simplificar a raiz quadrada (136)

Simplificar 136 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>136</math>:

A fatoração prima de 136 é 2317

Escrever os fatores primos:

136=2·2·2·17

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

2·2·2·17=22·2·17

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

22·2·17=2·2·17

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

2·2·17=2·34

4. Resolver a equação para x

x=(-10±2*sqrt(34))/6

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-10+2*sqrt(34))/6 e x2=(-10-2*sqrt(34))/6

x1=(-10+2*sqrt(34))/6

Remova os parênteses

x1=(-10+2*sqrt(34))/6

x1=(-10+2*5,831)/6

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

x1=(-10+2*5,831)/6

x1=(-10+11,662)/6

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

x1=(-10+11,662)/6

x1=(1,662)/6

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

x1=1,6626

x1=0,277

x2=(-10-2*sqrt(34))/6

x2=(-10-2*5,831)/6

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

x2=(-10-2*5,831)/6

x2=(-10-11,662)/6

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

x2=(-10-11,662)/6

x2=(-21,662)/6

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

x2=21,6626

x2=3,61

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: -3,61, 0,277.

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+10x3>0 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.