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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x<0,707orx>0,707
x<-0,707 or x>0,707
Notação de intervalo: x(,0,707)(0,707,)
x∈(-∞,-0,707)⋃(0,707,∞)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 6x2+0x+3<0, são:

a = -6

b = 0

c = 3

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=6
b=0
c=3

x=(-0±sqrt(02-4*-6*3))/(2*-6)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-0±sqrt(0-4*-6*3))/(2*-6)

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

x=(-0±sqrt(0--24*3))/(2*-6)

x=(-0±sqrt(0--72))/(2*-6)

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

x=(-0±sqrt(0+72))/(2*-6)

x=(-0±sqrt(72))/(2*-6)

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

x=(-0±sqrt(72))/(-12)

para obter o resultado:

x=(-0±sqrt(72))/(-12)

3. Simplificar a raiz quadrada (72)

Simplificar 72 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>72</math>:

A fatoração prima de 72 é 2332

Escrever os fatores primos:

72=2·2·2·3·3

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

2·2·2·3·3=22·2·32

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

22·2·32=2·3·2

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

2·3·2=6·2

4. Resolver a equação para x

x=(-0±6*sqrt(2))/(-12)

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-0+6*sqrt(2))/(-12) e x2=(-0-6*sqrt(2))/(-12)

x1=(-0+6*sqrt(2))/(-12)

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

x1=(-0+6*sqrt(2))/(-12)

x1=(-0+6*1,414)/(-12)

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

x1=(-0+6*1,414)/(-12)

x1=(-0+8,485)/(-12)

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

x1=(-0+8,485)/(-12)

x1=(8,485)/(-12)

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

x1=8,48512

x1=0,707

x2=(-0-6*sqrt(2))/(-12)

x2=(-0-6*1,414)/(-12)

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

x2=(-0-6*1,414)/(-12)

x2=(-0-8,485)/(-12)

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

x2=(-0-8,485)/(-12)

x2=(-8,485)/(-12)

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

x2=8,48512

x2=0,707

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: -0,707, 0,707.

Uma vez que o coeficiente a é negativo (a=-6), é uma desigualdade quadrática "negativa" e a parábola aponta para cima, como uma cara triste.

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 6x2+0x+3<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.