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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 0,667<x<6
0,667<x<6
Notação de intervalo: x(0.667;6)
x∈(0.667;6)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 3x220x+12<0, são:

a = 3

b = -20

c = 12

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=20
c=12

x=(-1*-20±sqrt(-202-4*3*12))/(2*3)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-20±sqrt(400-4*3*12))/(2*3)

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

x=(-1*-20±sqrt(400-12*12))/(2*3)

x=(-1*-20±sqrt(400-144))/(2*3)

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

x=(-1*-20±sqrt(256))/(2*3)

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

x=(-1*-20±sqrt(256))/(6)

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

x=(20±sqrt(256))/6

para obter o resultado:

x=(20±sqrt(256))/6

3. Simplificar a raiz quadrada (256)

Simplificar 256 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>256</math>:

A fatoração prima de 256 é 28

Escrever os fatores primos:

256=2·2·2·2·2·2·2·2

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

2·2·2·2·2·2·2·2=22·22·22·22

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

22·22·22·22=2·2·2·2

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

2·2·2·2=4·2·2

4·2·2=8·2

8·2=16

4. Resolver a equação para x

x=(20±16)/6

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(20+16)/6 e x2=(20-16)/6

x1=(20+16)/6

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

x1=(20+16)/6

x1=(36)/6

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

x1=366

x1=6

x2=(20-16)/6

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

x2=(20-16)/6

x2=(4)/6

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

x2=46

x2=0,667

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: 0,667, 6.

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 3x220x+12<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.