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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x4orx4
x<=-4 or x>=4
Notação de intervalo: x(,4)[4,]
x∈(-∞,-4]⋃[4,∞)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 4x2+0x640, são:

a = 4

b = 0

c = -64

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=64

x=(-0±sqrt(02-4*4*-64))/(2*4)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-0±sqrt(0-4*4*-64))/(2*4)

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

x=(-0±sqrt(0-16*-64))/(2*4)

x=(-0±sqrt(0--1024))/(2*4)

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

x=(-0±sqrt(0+1024))/(2*4)

x=(-0±sqrt(1024))/(2*4)

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

x=(-0±sqrt(1024))/(8)

para obter o resultado:

x=(-0±sqrt(1024))/8

3. Simplificar a raiz quadrada (1024)

Simplificar 1024 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>1024</math>:

A fatoração prima de 1024 é 210

Escrever os fatores primos:

1024=2·2·2·2·2·2·2·2·2·2

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

2·2·2·2·2·2·2·2·2·2=22·22·22·22·22

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

22·22·22·22·22=2·2·2·2·2

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

2·2·2·2·2=4·2·2·2

4·2·2·2=8·2·2

8·2·2=16·2

16·2=32

4. Resolver a equação para x

x=(-0±32)/8

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-0+32)/8 e x2=(-0-32)/8

x1=(-0+32)/8

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

x1=(-0+32)/8

x1=(32)/8

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

x1=328

x1=4

x2=(-0-32)/8

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

x2=(-0-32)/8

x2=(-32)/8

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

x2=328

x2=4

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: -4, 4.

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+0x640 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.