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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 2,667<x<2,667
-2,667<x<2,667
Notação de intervalo: x(2.667;2.667)
x∈(-2.667;2.667)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 9x2+0x64<0, são:

a = 9

b = 0

c = -64

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=9
b=0
c=64

x=(-0±sqrt(02-4*9*-64))/(2*9)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-0±sqrt(0-4*9*-64))/(2*9)

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

x=(-0±sqrt(0-36*-64))/(2*9)

x=(-0±sqrt(0--2304))/(2*9)

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

x=(-0±sqrt(0+2304))/(2*9)

x=(-0±sqrt(2304))/(2*9)

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

x=(-0±sqrt(2304))/(18)

para obter o resultado:

x=(-0±sqrt(2304))/18

3. Simplificar a raiz quadrada (2304)

Simplificar 2304 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>2304</math>:

A fatoração prima de 2304 é 2832

Escrever os fatores primos:

2304=2·2·2·2·2·2·2·2·3·3

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

2·2·2·2·2·2·2·2·3·3=22·22·22·22·32

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

22·22·22·22·32=2·2·2·2·3

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

2·2·2·2·3=4·2·2·3

4·2·2·3=8·2·3

8·2·3=16·3

16·3=48

4. Resolver a equação para x

x=(-0±48)/18

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-0+48)/18 e x2=(-0-48)/18

x1=(-0+48)/18

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

x1=(-0+48)/18

x1=(48)/18

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

x1=4818

x1=2,667

x2=(-0-48)/18

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

x2=(-0-48)/18

x2=(-48)/18

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

x2=4818

x2=2,667

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: -2,667, 2,667.

Uma vez que o coeficiente a é positivo (a=9), 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 9x2+0x64<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.