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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 8,525<x<1,525
-8,525<x<1,525
Notação de intervalo: x(8.525;1.525)
x∈(-8.525;1.525)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 4x2+28x52<0, são:

a = 4

b = 28

c = -52

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=4
b=28
c=52

x=(-28±sqrt(282-4*4*-52))/(2*4)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-28±sqrt(784-4*4*-52))/(2*4)

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

x=(-28±sqrt(784-16*-52))/(2*4)

x=(-28±sqrt(784--832))/(2*4)

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

x=(-28±sqrt(784+832))/(2*4)

x=(-28±sqrt(1616))/(2*4)

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

x=(-28±sqrt(1616))/(8)

para obter o resultado:

x=(-28±sqrt(1616))/8

3. Simplificar a raiz quadrada (1616)

Simplificar 1616 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>1616</math>:

A fatoração prima de 1616 é 24101

Escrever os fatores primos:

1616=2·2·2·2·101

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

2·2·2·2·101=22·22·101

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

22·22·101=2·2·101

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

2·2·101=4·101

4. Resolver a equação para x

x=(-28±4*sqrt(101))/8

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-28+4*sqrt(101))/8 e x2=(-28-4*sqrt(101))/8

x1=(-28+4*sqrt(101))/8

Remova os parênteses

x1=(-28+4*sqrt(101))/8

x1=(-28+4*10,05)/8

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

x1=(-28+4*10,05)/8

x1=(-28+40,2)/8

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

x1=(-28+40,2)/8

x1=(12,2)/8

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

x1=12,28

x1=1,525

x2=(-28-4*sqrt(101))/8

x2=(-28-4*10,05)/8

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

x2=(-28-4*10,05)/8

x2=(-28-40,2)/8

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

x2=(-28-40,2)/8

x2=(-68,2)/8

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

x2=68,28

x2=8,525

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: -8,525, 1,525.

Uma vez que o coeficiente a é positivo (a=4), 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 4x2+28x52<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.