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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 2,872<x<2,872
-2,872<x<2,872
Notação de intervalo: x(2.872;2.872)
x∈(-2.872;2.872)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c<0

Subtrair 1 de ambos os lados da desigualdade:

4x232<1

Subtrair 1 de ambos os lados:

4x2321<11

Simplificar a expressão

4x233<0

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 4x2+0x33<0, são:

a = 4

b = 0

c = -33

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=4
b=0
c=33

x=(-0±sqrt(02-4*4*-33))/(2*4)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-0±sqrt(0-4*4*-33))/(2*4)

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

x=(-0±sqrt(0-16*-33))/(2*4)

x=(-0±sqrt(0--528))/(2*4)

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

x=(-0±sqrt(0+528))/(2*4)

x=(-0±sqrt(528))/(2*4)

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

x=(-0±sqrt(528))/(8)

para obter o resultado:

x=(-0±sqrt(528))/8

4. Simplificar a raiz quadrada (528)

Simplificar 528 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>528</math>:

A fatoração prima de 528 é 24311

Escrever os fatores primos:

528=2·2·2·2·3·11

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

2·2·2·2·3·11=22·22·3·11

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

22·22·3·11=2·2·3·11

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

2·2·3·11=4·3·11

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

4·3·11=4·33

5. Resolver a equação para x

x=(-0±4*sqrt(33))/8

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-0+4*sqrt(33))/8 e x2=(-0-4*sqrt(33))/8

x1=(-0+4*sqrt(33))/8

Remova os parênteses

x1=(-0+4*sqrt(33))/8

x1=(-0+4*5,745)/8

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

x1=(-0+4*5,745)/8

x1=(-0+22,978)/8

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

x1=(-0+22,978)/8

x1=(22,978)/8

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

x1=22,9788

x1=2,872

x2=(-0-4*sqrt(33))/8

x2=(-0-4*5,745)/8

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

x2=(-0-4*5,745)/8

x2=(-0-22,978)/8

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

x2=(-0-22,978)/8

x2=(-22,978)/8

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

x2=22,9788

x2=2,872

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: -2,872, 2,872.

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.

7. Escolher o intervalo correto (solução)

Uma vez que 4x2+0x33<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.