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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 1,333<x<1,5
-1,333<x<1,5
Notação de intervalo: x(1.333;1.5)
x∈(-1.333;1.5)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c<0

Subtrair 12 de ambos os lados da desigualdade:

6x21x<12

Subtrair 12 de ambos os lados:

6x21x12<1212

Simplificar a expressão

6x21x12<0

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 6x21x12<0, são:

a = 6

b = -1

c = -12

3. 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=1
c=12

x=(-1*-1±sqrt(-12-4*6*-12))/(2*6)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-1±sqrt(1-4*6*-12))/(2*6)

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

x=(-1*-1±sqrt(1-24*-12))/(2*6)

x=(-1*-1±sqrt(1--288))/(2*6)

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

x=(-1*-1±sqrt(1+288))/(2*6)

x=(-1*-1±sqrt(289))/(2*6)

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

x=(-1*-1±sqrt(289))/(12)

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

x=(1±sqrt(289))/12

para obter o resultado:

x=(1±sqrt(289))/12

4. Simplificar a raiz quadrada (289)

Simplificar 289 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>289</math>:

A fatoração prima de 289 é 172

Escrever os fatores primos:

289=17·17

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

17·17=172

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

172=17

5. Resolver a equação para x

x=(1±17)/12

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(1+17)/12 e x2=(1-17)/12

x1=(1+17)/12

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

x1=(1+17)/12

x1=(18)/12

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

x1=1812

x1=1,5

x2=(1-17)/12

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

x2=(1-17)/12

x2=(-16)/12

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

x2=1612

x2=1,333

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: -1,333, 1,5.

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.

7. Escolher o intervalo correto (solução)

Uma vez que 6x21x12<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.