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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 0,637<x<3,137
-0,637<x<3,137
Notação de intervalo: x(0.637;3.137)
x∈(-0.637;3.137)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a expressão

12 passos adicionais

3x2-4x+2<x2+x+6

Subtrair 2 de ambos os lados:

(3x2-4x+2)-x<(x2+x+6)-x

Agrupar termos semelhantes:

3x2+(-4x-x)+2<(x2+x+6)-x

Simplificar a expressão aritmética:

3x2-5x+2<(x2+x+6)-x

Agrupar termos semelhantes:

3x2-5x+2<x2+(x-x)+6

Simplificar a expressão aritmética:

3x2-5x+2<x2+6

Subtrair 2 de ambos os lados:

(3x2-5x+2)-x2<(x2+6)-x2

Agrupar termos semelhantes:

(3x2-x2)-5x+2<(x2+6)-x2

Simplificar a expressão aritmética:

2x2-5x+2<(x2+6)-x2

Agrupar termos semelhantes:

2x2-5x+2<(x2-x2)+6

Simplificar a expressão aritmética:

2x2-5x+2<6

Subtrair 2 de ambos os lados:

(2x2-5x+2)-2<6-2

Simplificar a expressão aritmética:

2x2-5x<6-2

Simplificar a expressão aritmética:

2x2-5x<4

Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c<0

Subtrair 4 de ambos os lados da desigualdade:

2x25x<4

Subtrair 4 de ambos os lados:

2x25x4<44

Simplificar a expressão

2x25x4<0

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 2x25x4<0, são:

a = 2

b = -5

c = -4

3. 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=2
b=5
c=4

x=(-1*-5±sqrt(-52-4*2*-4))/(2*2)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-5±sqrt(25-4*2*-4))/(2*2)

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

x=(-1*-5±sqrt(25-8*-4))/(2*2)

x=(-1*-5±sqrt(25--32))/(2*2)

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

x=(-1*-5±sqrt(25+32))/(2*2)

x=(-1*-5±sqrt(57))/(2*2)

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

x=(-1*-5±sqrt(57))/(4)

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

x=(5±sqrt(57))/4

para obter o resultado:

x=(5±sqrt(57))/4

4. Simplificar a raiz quadrada (57)

Simplificar 57 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>57</math>:

A fatoração prima de 57 é 319

Escrever os fatores primos:

57=3·19

3·19=57

5. Resolver a equação para x

x=(5±sqrt(57))/4

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(5+sqrt(57))/4 e x2=(5-sqrt(57))/4

x1=(5+sqrt(57))/4

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

x1=(5+sqrt(57))/4

x1=(5+7,55)/4

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

x1=(5+7,55)/4

x1=(12,55)/4

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

x1=12,554

x1=3,137

x2=(5-sqrt(57))/4

x2=(5-7,55)/4

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

x2=(5-7,55)/4

x2=(-2,55)/4

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

x2=2,554

x2=0,637

6. 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: -0,637, 3,137.

Uma vez que o coeficiente a é positivo (a=2), 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.

7. Escolher o intervalo correto (solução)

Uma vez que 2x25x4<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.