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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x0,275orx2,725
x<=0,275 or x>=2,725
Notação de intervalo: x(,0,275)[2,725,]
x∈(-∞,0,275]⋃[2,725,∞)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 4x212x+30, são:

a = 4

b = -12

c = 3

2. Introduzir esses coeficientes na fórmula quadrática

A fórmula quadrática dá-nos as raízes para ax2+bx+c0, em que a, b e c são números (ou coeficientes), como indicado a seguir:

x=(-b±sqrt(b2-4ac))/(2a)

a=4
b=12
c=3

x=(-1*-12±sqrt(-122-4*4*3))/(2*4)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-12±sqrt(144-4*4*3))/(2*4)

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

x=(-1*-12±sqrt(144-16*3))/(2*4)

x=(-1*-12±sqrt(144-48))/(2*4)

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

x=(-1*-12±sqrt(96))/(2*4)

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

x=(-1*-12±sqrt(96))/(8)

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

x=(12±sqrt(96))/8

para obter o resultado:

x=(12±sqrt(96))/8

3. Simplificar a raiz quadrada (96)

Simplificar 96 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>96</math>:

A fatoração prima de 96 é 253

Escrever os fatores primos:

96=2·2·2·2·2·3

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

2·2·2·2·2·3=22·22·2·3

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

22·22·2·3=2·2·2·3

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

2·2·2·3=4·2·3

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

4·2·3=4·6

4. Resolver a equação para x

x=(12±4*sqrt(6))/8

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(12+4*sqrt(6))/8 e x2=(12-4*sqrt(6))/8

x1=(12+4*sqrt(6))/8

Remova os parênteses

x1=(12+4*sqrt(6))/8

x1=(12+4*2,449)/8

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

x1=(12+4*2,449)/8

x1=(12+9,798)/8

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

x1=(12+9,798)/8

x1=(21,798)/8

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

x1=21,7988

x1=2,725

x2=(12-4*sqrt(6))/8

Remova os parênteses

x2=(12-4*sqrt(6))/8

x2=(12-4*2,449)/8

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

x2=(12-4*2,449)/8

x2=(12-9,798)/8

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

x2=(12-9,798)/8

x2=(2,202)/8

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

x2=2,2028

x2=0,275

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: 0,275, 2,725.

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 4x212x+30 tem um sinal de desigualdade procuramos os intervalos da parábola que se encontram acima 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.