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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 2<t<10
2<t<10
Notação de intervalo: t(2;10)
t∈(2;10)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

at2+bt+c>0

Subtrair 100 de ambos os lados da desigualdade:

5t2+60t>100

Subtrair 100 de ambos os lados:

5t2+60t100>100100

Simplificar a expressão

5t2+60t100>0

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 5t2+60t100>0, são:

a = -5

b = 60

c = -100

3. Introduzir esses coeficientes na fórmula quadrática

A fórmula quadrática dá-nos as raízes para at2+bt+c>0, em que a, b e c são números (ou coeficientes), como indicado a seguir:

t=(-b±sqrt(b2-4ac))/(2a)

a=5
b=60
c=100

t=(-60±sqrt(602-4*-5*-100))/(2*-5)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

t=(-60±sqrt(3600-4*-5*-100))/(2*-5)

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

t=(-60±sqrt(3600--20*-100))/(2*-5)

t=(-60±sqrt(3600-2000))/(2*-5)

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

t=(-60±sqrt(1600))/(2*-5)

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

t=(-60±sqrt(1600))/(-10)

para obter o resultado:

t=(-60±sqrt(1600))/(-10)

4. Simplificar a raiz quadrada (1600)

Simplificar 1600 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>1600</math>:

A fatoração prima de 1600 é 2652

Escrever os fatores primos:

1600=2·2·2·2·2·2·5·5

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

2·2·2·2·2·2·5·5=22·22·22·52

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

22·22·22·52=2·2·2·5

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

2·2·2·5=4·2·5

4·2·5=8·5

8·5=40

5. Resolver a equação para t

t=(-60±40)/(-10)

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: t1=(-60+40)/(-10) e t2=(-60-40)/(-10)

t1=(-60+40)/(-10)

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

t1=(-60+40)/(-10)

t1=(-20)/(-10)

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

t1=2010

t1=2

t2=(-60-40)/(-10)

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

t2=(-60-40)/(-10)

t2=(-100)/(-10)

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

t2=10010

t2=10

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: 2, 10.

Uma vez que o coeficiente a é negativo (a=-5), 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.

7. Escolher o intervalo correto (solução)

Uma vez que 5t2+60t100>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.