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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 2,603<x<2,603
-2,603<x<2,603
Notação de intervalo: x(2.603;2.603)
x∈(-2.603;2.603)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 9x2+0x61<0, são:

a = 9

b = 0

c = -61

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=61

x=(-0±sqrt(02-4*9*-61))/(2*9)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-0±sqrt(0-4*9*-61))/(2*9)

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

x=(-0±sqrt(0-36*-61))/(2*9)

x=(-0±sqrt(0--2196))/(2*9)

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

x=(-0±sqrt(0+2196))/(2*9)

x=(-0±sqrt(2196))/(2*9)

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

x=(-0±sqrt(2196))/(18)

para obter o resultado:

x=(-0±sqrt(2196))/18

3. Simplificar a raiz quadrada (2196)

Simplificar 2196 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>2196</math>:

A fatoração prima de 2196 é 223261

Escrever os fatores primos:

2196=2·2·3·3·61

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

2·2·3·3·61=22·32·61

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

22·32·61=2·3·61

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

2·3·61=6·61

4. Resolver a equação para x

x=(-0±6*sqrt(61))/18

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-0+6*sqrt(61))/18 e x2=(-0-6*sqrt(61))/18

x1=(-0+6*sqrt(61))/18

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

x1=(-0+6*sqrt(61))/18

x1=(-0+6*7,81)/18

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

x1=(-0+6*7,81)/18

x1=(-0+46,861)/18

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

x1=(-0+46,861)/18

x1=(46,861)/18

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

x1=46,86118

x1=2,603

x2=(-0-6*sqrt(61))/18

x2=(-0-6*7,81)/18

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

x2=(-0-6*7,81)/18

x2=(-0-46,861)/18

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

x2=(-0-46,861)/18

x2=(-46,861)/18

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

x2=46,86118

x2=2,603

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: -2,603, 2,603.

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+0x61<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.