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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 3<x<3
-3<x<3
Notação de intervalo: x(3;3)
x∈(-3;3)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 3x2+0x27<0, são:

a = 3

b = 0

c = -27

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=0
c=27

x=(-0±sqrt(02-4*3*-27))/(2*3)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-0±sqrt(0-4*3*-27))/(2*3)

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

x=(-0±sqrt(0-12*-27))/(2*3)

x=(-0±sqrt(0--324))/(2*3)

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

x=(-0±sqrt(0+324))/(2*3)

x=(-0±sqrt(324))/(2*3)

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

x=(-0±sqrt(324))/(6)

para obter o resultado:

x=(-0±sqrt(324))/6

3. Simplificar a raiz quadrada (324)

Simplificar 324 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>324</math>:

A fatoração prima de 324 é 2234

Escrever os fatores primos:

324=2·2·3·3·3·3

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

2·2·3·3·3·3=22·32·32

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

22·32·32=2·3·3

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

2·3·3=6·3

6·3=18

4. Resolver a equação para x

x=(-0±18)/6

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-0+18)/6 e x2=(-0-18)/6

x1=(-0+18)/6

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

x1=(-0+18)/6

x1=(18)/6

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

x1=186

x1=3

x2=(-0-18)/6

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

x2=(-0-18)/6

x2=(-18)/6

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

x2=186

x2=3

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, 3.

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+0x27<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.