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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x<0,268orx>3,732
x<0,268 or x>3,732
Notação de intervalo: x(,0,268)(3,732,)
x∈(-∞,0,268)⋃(3,732,∞)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a expressão

12 passos adicionais

5x2+2x+9>3x2+10x+7

Subtrair 9 de ambos os lados:

(5x2+2x+9)-10x>(3x2+10x+7)-10x

Agrupar termos semelhantes:

5x2+(2x-10x)+9>(3x2+10x+7)-10x

Simplificar a expressão aritmética:

5x2-8x+9>(3x2+10x+7)-10x

Agrupar termos semelhantes:

5x2-8x+9>3x2+(10x-10x)+7

Simplificar a expressão aritmética:

5x2-8x+9>3x2+7

Subtrair 9 de ambos os lados:

(5x2-8x+9)-3x2>(3x2+7)-3x2

Agrupar termos semelhantes:

(5x2-3x2)-8x+9>(3x2+7)-3x2

Simplificar a expressão aritmética:

2x2-8x+9>(3x2+7)-3x2

Agrupar termos semelhantes:

2x2-8x+9>(3x2-3x2)+7

Simplificar a expressão aritmética:

2x2-8x+9>7

Subtrair 9 de ambos os lados:

(2x2-8x+9)-9>7-9

Simplificar a expressão aritmética:

2x2-8x>7-9

Simplificar a expressão aritmética:

2x2-8x>-2

Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c>0

Adicionar 2 a ambos os lados da equação.

2x28x>2

Adicionar 2 a ambos os lados da equação.

2x28x+2>2+2

Simplificar a expressão

2x28x+2>0

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 2x28x+2>0, são:

a = 2

b = -8

c = 2

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=2
b=8
c=2

x=(-1*-8±sqrt(-82-4*2*2))/(2*2)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-8±sqrt(64-4*2*2))/(2*2)

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

x=(-1*-8±sqrt(64-8*2))/(2*2)

x=(-1*-8±sqrt(64-16))/(2*2)

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

x=(-1*-8±sqrt(48))/(2*2)

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

x=(-1*-8±sqrt(48))/(4)

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

x=(8±sqrt(48))/4

para obter o resultado:

x=(8±sqrt(48))/4

4. Simplificar a raiz quadrada (48)

Simplificar 48 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>48</math>:

A fatoração prima de 48 é 243

Escrever os fatores primos:

48=2·2·2·2·3

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

2·2·2·2·3=22·22·3

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

22·22·3=2·2·3

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

2·2·3=4·3

5. Resolver a equação para x

x=(8±4*sqrt(3))/4

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(8+4*sqrt(3))/4 e x2=(8-4*sqrt(3))/4

x1=(8+4*sqrt(3))/4

Remova os parênteses

x1=(8+4*sqrt(3))/4

x1=(8+4*1,732)/4

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

x1=(8+4*1,732)/4

x1=(8+6,928)/4

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

x1=(8+6,928)/4

x1=(14,928)/4

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

x1=14,9284

x1=3,732

x2=(8-4*sqrt(3))/4

Remova os parênteses

x2=(8-4*sqrt(3))/4

x2=(8-4*1,732)/4

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

x2=(8-4*1,732)/4

x2=(8-6,928)/4

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

x2=(8-6,928)/4

x2=(1,072)/4

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

x2=1,0724

x2=0,268

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: 0,268, 3,732.

Uma vez que o coeficiente a é positivo (a=2), 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 2x28x+2>0 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.