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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 1,761<x<0,095
-1,761<x<0,095
Notação de intervalo: x(1.761;0.095)
x∈(-1.761;0.095)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 6x2+10x1<0, são:

a = 6

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=6
b=10
c=1

x=(-10±sqrt(102-4*6*-1))/(2*6)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-10±sqrt(100-4*6*-1))/(2*6)

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

x=(-10±sqrt(100-24*-1))/(2*6)

x=(-10±sqrt(100--24))/(2*6)

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

x=(-10±sqrt(100+24))/(2*6)

x=(-10±sqrt(124))/(2*6)

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

x=(-10±sqrt(124))/(12)

para obter o resultado:

x=(-10±sqrt(124))/12

3. Simplificar a raiz quadrada (124)

Simplificar 124 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>124</math>:

A fatoração prima de 124 é 2231

Escrever os fatores primos:

124=2·2·31

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

2·2·31=22·31

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

22·31=2·31

4. Resolver a equação para x

x=(-10±2*sqrt(31))/12

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-10+2*sqrt(31))/12 e x2=(-10-2*sqrt(31))/12

x1=(-10+2*sqrt(31))/12

Remova os parênteses

x1=(-10+2*sqrt(31))/12

x1=(-10+2*5,568)/12

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

x1=(-10+2*5,568)/12

x1=(-10+11,136)/12

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

x1=(-10+11,136)/12

x1=(1,136)/12

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

x1=1,13612

x1=0,095

x2=(-10-2*sqrt(31))/12

x2=(-10-2*5,568)/12

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

x2=(-10-2*5,568)/12

x2=(-10-11,136)/12

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

x2=(-10-11,136)/12

x2=(-21,136)/12

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

x2=21,13612

x2=1,761

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: -1,761, 0,095.

Uma vez que o coeficiente a é positivo (a=6), 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 6x2+10x1<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.