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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 16,442<x<16,442
-16,442<x<16,442
Notação de intervalo: x(16.442;16.442)
x∈(-16.442;16.442)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 3x2+0x811<0, são:

a = 3

b = 0

c = -811

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=811

x=(-0±sqrt(02-4*3*-811))/(2*3)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-0±sqrt(0-4*3*-811))/(2*3)

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

x=(-0±sqrt(0-12*-811))/(2*3)

x=(-0±sqrt(0--9732))/(2*3)

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

x=(-0±sqrt(0+9732))/(2*3)

x=(-0±sqrt(9732))/(2*3)

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

x=(-0±sqrt(9732))/(6)

para obter o resultado:

x=(-0±sqrt(9732))/6

3. Simplificar a raiz quadrada (9732)

Simplificar 9732 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>9732</math>:

A fatoração prima de 9732 é 223811

Escrever os fatores primos:

9732=2·2·3·811

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

2·2·3·811=22·3·811

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

22·3·811=2·3·811

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

2·3·811=2·2433

4. Resolver a equação para x

x=(-0±2*sqrt(2433))/6

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-0+2*sqrt(2433))/6 e x2=(-0-2*sqrt(2433))/6

x1=(-0+2*sqrt(2433))/6

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

x1=(-0+2*sqrt(2433))/6

x1=(-0+2*49,325)/6

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

x1=(-0+2*49,325)/6

x1=(-0+98,651)/6

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

x1=(-0+98,651)/6

x1=(98,651)/6

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

x1=98,6516

x1=16,442

x2=(-0-2*sqrt(2433))/6

x2=(-0-2*49,325)/6

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

x2=(-0-2*49,325)/6

x2=(-0-98,651)/6

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

x2=(-0-98,651)/6

x2=(-98,651)/6

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

x2=98,6516

x2=16,442

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: -16,442, 16,442.

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+0x811<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.