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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 2,183x1,317
-2,183<=x<=-1,317
Notação de intervalo: x[2,183,1,317]
x∈[-2,183,-1,317]

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 8x2+28x+230, são:

a = 8

b = 28

c = 23

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=8
b=28
c=23

x=(-28±sqrt(282-4*8*23))/(2*8)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-28±sqrt(784-4*8*23))/(2*8)

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

x=(-28±sqrt(784-32*23))/(2*8)

x=(-28±sqrt(784-736))/(2*8)

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

x=(-28±sqrt(48))/(2*8)

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

x=(-28±sqrt(48))/(16)

para obter o resultado:

x=(-28±sqrt(48))/16

3. Simplificar a raiz quadrada (48)

Simplificar 48 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>48</math>:

A fatoração prima de 48 é 243

Escrever os fatores primos:

48=2·2·2·2·3

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

2·2·2·2·3=22·22·3

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

22·22·3=2·2·3

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

2·2·3=4·3

4. Resolver a equação para x

x=(-28±4*sqrt(3))/16

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-28+4*sqrt(3))/16 e x2=(-28-4*sqrt(3))/16

x1=(-28+4*sqrt(3))/16

x1=(-28+4*1,732)/16

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

x1=(-28+4*1,732)/16

x1=(-28+6,928)/16

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

x1=(-28+6,928)/16

x1=(-21,072)/16

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

x1=21,07216

x1=1,317

x2=(-28-4*sqrt(3))/16

x2=(-28-4*1,732)/16

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

x2=(-28-4*1,732)/16

x2=(-28-6,928)/16

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

x2=(-28-6,928)/16

x2=(-34,928)/16

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

x2=34,92816

x2=2,183

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: -2,183, -1,317.

Uma vez que o coeficiente a é positivo (a=8), 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 8x2+28x+230 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.