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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x<0,095orx>2,095
x<-0,095 or x>2,095
Notação de intervalo: x(,0,095)(2,095,)
x∈(-∞,-0,095)⋃(2,095,∞)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 5x210x1>0, são:

a = 5

b = -10

c = -1

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=5
b=10
c=1

x=(-1*-10±sqrt(-102-4*5*-1))/(2*5)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-10±sqrt(100-4*5*-1))/(2*5)

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

x=(-1*-10±sqrt(100-20*-1))/(2*5)

x=(-1*-10±sqrt(100--20))/(2*5)

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

x=(-1*-10±sqrt(100+20))/(2*5)

x=(-1*-10±sqrt(120))/(2*5)

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

x=(-1*-10±sqrt(120))/(10)

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

x=(10±sqrt(120))/10

para obter o resultado:

x=(10±sqrt(120))/10

3. Simplificar a raiz quadrada (120)

Simplificar 120 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>120</math>:

A fatoração prima de 120 é 2335

Escrever os fatores primos:

120=2·2·2·3·5

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

2·2·2·3·5=22·2·3·5

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

22·2·3·5=2·2·3·5

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

2·2·3·5=2·6·5

2·6·5=2·30

4. Resolver a equação para x

x=(10±2*sqrt(30))/10

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(10+2*sqrt(30))/10 e x2=(10-2*sqrt(30))/10

x1=(10+2*sqrt(30))/10

Remova os parênteses

x1=(10+2*sqrt(30))/10

x1=(10+2*5,477)/10

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

x1=(10+2*5,477)/10

x1=(10+10,954)/10

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

x1=(10+10,954)/10

x1=(20,954)/10

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

x1=20,95410

x1=2,095

x2=(10-2*sqrt(30))/10

x2=(10-2*5,477)/10

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

x2=(10-2*5,477)/10

x2=(10-10,954)/10

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

x2=(10-10,954)/10

x2=(-0,954)/10

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

x2=0,95410

x2=0,095

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: -0,095, 2,095.

Uma vez que o coeficiente a é positivo (a=5), 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 5x210x1>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.