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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 3,5<x<3,5
-3,5<x<3,5
Notação de intervalo: x(3.5;3.5)
x∈(-3.5;3.5)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 4x2+0x49<0, são:

a = 4

b = 0

c = -49

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=0
c=49

x=(-0±sqrt(02-4*4*-49))/(2*4)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-0±sqrt(0-4*4*-49))/(2*4)

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

x=(-0±sqrt(0-16*-49))/(2*4)

x=(-0±sqrt(0--784))/(2*4)

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

x=(-0±sqrt(0+784))/(2*4)

x=(-0±sqrt(784))/(2*4)

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

x=(-0±sqrt(784))/(8)

para obter o resultado:

x=(-0±sqrt(784))/8

3. Simplificar a raiz quadrada (784)

Simplificar 784 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>784</math>:

A fatoração prima de 784 é 2472

Escrever os fatores primos:

784=2·2·2·2·7·7

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

2·2·2·2·7·7=22·22·72

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

22·22·72=2·2·7

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

2·2·7=4·7

4·7=28

4. Resolver a equação para x

x=(-0±28)/8

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-0+28)/8 e x2=(-0-28)/8

x1=(-0+28)/8

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

x1=(-0+28)/8

x1=(28)/8

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

x1=288

x1=3,5

x2=(-0-28)/8

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

x2=(-0-28)/8

x2=(-28)/8

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

x2=288

x2=3,5

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: -3,5, 3,5.

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+0x49<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.