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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 45,224<n<44,224
-45,224<n<44,224
Notação de intervalo: n(45.224;44.224)
n∈(-45.224;44.224)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

an2+bn+c<0

Subtrair 2000 de ambos os lados da desigualdade:

n2+1n<2000

Subtrair 2000 de ambos os lados:

n2+1n2000<20002000

Simplificar a expressão

n2+1n2000<0

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, n2+1n2000<0, são:

a = 1

b = 1

c = -2000

3. Introduzir esses coeficientes na fórmula quadrática

A fórmula quadrática dá-nos as raízes para an2+bn+c<0, em que a, b e c são números (ou coeficientes), como indicado a seguir:

n=(-b±sqrt(b2-4ac))/(2a)

a=1
b=1
c=2000

n=(-1±sqrt(12-4*1*-2000))/(2*1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

n=(-1±sqrt(1-4*1*-2000))/(2*1)

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

n=(-1±sqrt(1-4*-2000))/(2*1)

n=(-1±sqrt(1--8000))/(2*1)

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

n=(-1±sqrt(1+8000))/(2*1)

n=(-1±sqrt(8001))/(2*1)

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

n=(-1±sqrt(8001))/(2)

para obter o resultado:

n=(-1±sqrt(8001))/2

4. Simplificar a raiz quadrada (8001)

Simplificar 8001 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>8001</math>:

A fatoração prima de 8001 é 327127

Escrever os fatores primos:

8001=3·3·7·127

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

3·3·7·127=32·7·127

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

32·7·127=3·7·127

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

3·7·127=3·889

5. Resolver a equação para n

n=(-1±3*sqrt(889))/2

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: n1=(-1+3*sqrt(889))/2 e n2=(-1-3*sqrt(889))/2

n1=(-1+3*sqrt(889))/2

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

n1=(-1+3*sqrt(889))/2

n1=(-1+3*29,816)/2

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

n1=(-1+3*29,816)/2

n1=(-1+89,448)/2

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

n1=(-1+89,448)/2

n1=(88,448)/2

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

n1=88,4482

n1=44,224

n2=(-1-3*sqrt(889))/2

n2=(-1-3*29,816)/2

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

n2=(-1-3*29,816)/2

n2=(-1-89,448)/2

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

n2=(-1-89,448)/2

n2=(-90,448)/2

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

n2=90,4482

n2=45,224

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: -45,224, 44,224.

Uma vez que o coeficiente a é positivo (a=1), 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 n2+1n2000<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.