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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 5,162x1,162
-5,162<=x<=1,162
Notação de intervalo: x[5,162,1,162]
x∈[-5,162,1,162]

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 1x24x+60, são:

a = -1

b = -4

c = 6

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=1
b=4
c=6

x=(-1*-4±sqrt(-42-4*-1*6))/(2*-1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-4±sqrt(16-4*-1*6))/(2*-1)

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

x=(-1*-4±sqrt(16--4*6))/(2*-1)

x=(-1*-4±sqrt(16--24))/(2*-1)

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

x=(-1*-4±sqrt(16+24))/(2*-1)

x=(-1*-4±sqrt(40))/(2*-1)

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

x=(-1*-4±sqrt(40))/(-2)

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

x=(4±sqrt(40))/(-2)

para obter o resultado:

x=(4±sqrt(40))/(-2)

3. Simplificar a raiz quadrada (40)

Simplificar 40 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>40</math>:

A fatoração prima de 40 é 235

Escrever os fatores primos:

40=2·2·2·5

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

2·2·2·5=22·2·5

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

22·2·5=2·2·5

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

2·2·5=2·10

4. Resolver a equação para x

x=(4±2*sqrt(10))/(-2)

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(4+2*sqrt(10))/(-2) e x2=(4-2*sqrt(10))/(-2)

x1=(4+2*sqrt(10))/(-2)

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

x1=(4+2*sqrt(10))/(-2)

x1=(4+2*3,162)/(-2)

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

x1=(4+2*3,162)/(-2)

x1=(4+6,325)/(-2)

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

x1=(4+6,325)/(-2)

x1=(10,325)/(-2)

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

x1=10,3252

x1=5,162

x2=(4-2*sqrt(10))/(-2)

x2=(4-2*3,162)/(-2)

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

x2=(4-2*3,162)/(-2)

x2=(4-6,325)/(-2)

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

x2=(4-6,325)/(-2)

x2=(-2,325)/(-2)

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

x2=2,3252

x2=1,162

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: -5,162, 1,162.

Uma vez que o coeficiente a é negativo (a=-1), 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 1x24x+60 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.