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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x2orx2
x<=-2 or x>=2
Notação de intervalo: x(,2)[2,]
x∈(-∞,-2]⋃[2,∞)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 4x2+0x160, são:

a = 4

b = 0

c = -16

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=0
c=16

x=(-0±sqrt(02-4*4*-16))/(2*4)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-0±sqrt(0-4*4*-16))/(2*4)

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

x=(-0±sqrt(0-16*-16))/(2*4)

x=(-0±sqrt(0--256))/(2*4)

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

x=(-0±sqrt(0+256))/(2*4)

x=(-0±sqrt(256))/(2*4)

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

x=(-0±sqrt(256))/(8)

para obter o resultado:

x=(-0±sqrt(256))/8

3. Simplificar a raiz quadrada (256)

Simplificar 256 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>256</math>:

A fatoração prima de 256 é 28

Escrever os fatores primos:

256=2·2·2·2·2·2·2·2

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

2·2·2·2·2·2·2·2=22·22·22·22

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

22·22·22·22=2·2·2·2

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

2·2·2·2=4·2·2

4·2·2=8·2

8·2=16

4. Resolver a equação para x

x=(-0±16)/8

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-0+16)/8 e x2=(-0-16)/8

x1=(-0+16)/8

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

x1=(-0+16)/8

x1=(16)/8

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

x1=168

x1=2

x2=(-0-16)/8

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

x2=(-0-16)/8

x2=(-16)/8

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

x2=168

x2=2

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: -2, 2.

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+0x160 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.