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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x<3,745orx>2,255
x<-3,745 or x>-2,255
Notação de intervalo: x(,3,745)(2,255,)
x∈(-∞,-3,745)⋃(-2,255,∞)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 9x2+54x+76>0, são:

a = 9

b = 54

c = 76

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=54
c=76

x=(-54±sqrt(542-4*9*76))/(2*9)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-54±sqrt(2916-4*9*76))/(2*9)

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

x=(-54±sqrt(2916-36*76))/(2*9)

x=(-54±sqrt(2916-2736))/(2*9)

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

x=(-54±sqrt(180))/(2*9)

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

x=(-54±sqrt(180))/(18)

para obter o resultado:

x=(-54±sqrt(180))/18

3. Simplificar a raiz quadrada (180)

Simplificar 180 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>180</math>:

A fatoração prima de 180 é 22325

Escrever os fatores primos:

180=2·2·3·3·5

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

2·2·3·3·5=22·32·5

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

22·32·5=2·3·5

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

2·3·5=6·5

4. Resolver a equação para x

x=(-54±6*sqrt(5))/18

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-54+6*sqrt(5))/18 e x2=(-54-6*sqrt(5))/18

x1=(-54+6*sqrt(5))/18

x1=(-54+6*2,236)/18

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

x1=(-54+6*2,236)/18

x1=(-54+13,416)/18

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

x1=(-54+13,416)/18

x1=(-40,584)/18

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

x1=40,58418

x1=2,255

x2=(-54-6*sqrt(5))/18

x2=(-54-6*2,236)/18

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

x2=(-54-6*2,236)/18

x2=(-54-13,416)/18

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

x2=(-54-13,416)/18

x2=(-67,416)/18

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

x2=67,41618

x2=3,745

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: -3,745, -2,255.

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+54x+76>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.