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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 3,493<x<3,493
-3,493<x<3,493
Notação de intervalo: x(3.493;3.493)
x∈(-3.493;3.493)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 5x2+0x61<0, são:

a = 5

b = 0

c = -61

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=0
c=61

x=(-0±sqrt(02-4*5*-61))/(2*5)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-0±sqrt(0-4*5*-61))/(2*5)

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

x=(-0±sqrt(0-20*-61))/(2*5)

x=(-0±sqrt(0--1220))/(2*5)

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

x=(-0±sqrt(0+1220))/(2*5)

x=(-0±sqrt(1220))/(2*5)

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

x=(-0±sqrt(1220))/(10)

para obter o resultado:

x=(-0±sqrt(1220))/10

3. Simplificar a raiz quadrada (1220)

Simplificar 1220 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>1220</math>:

A fatoração prima de 1220 é 22561

Escrever os fatores primos:

1220=2·2·5·61

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

2·2·5·61=22·5·61

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

22·5·61=2·5·61

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

2·5·61=2·305

4. Resolver a equação para x

x=(-0±2*sqrt(305))/10

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-0+2*sqrt(305))/10 e x2=(-0-2*sqrt(305))/10

x1=(-0+2*sqrt(305))/10

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

x1=(-0+2*sqrt(305))/10

x1=(-0+2*17,464)/10

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

x1=(-0+2*17,464)/10

x1=(-0+34,928)/10

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

x1=(-0+34,928)/10

x1=(34,928)/10

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

x1=34,92810

x1=3,493

x2=(-0-2*sqrt(305))/10

x2=(-0-2*17,464)/10

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

x2=(-0-2*17,464)/10

x2=(-0-34,928)/10

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

x2=(-0-34,928)/10

x2=(-34,928)/10

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

x2=34,92810

x2=3,493

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: -3,493, 3,493.

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 5x2+0x61<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.