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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: u<4oru>10
u<-4 or u>10
Notação de intervalo: u(,4)(10,)
u∈(-∞,-4)⋃(10,∞)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, u26u40>0, são:

a = 1

b = -6

c = -40

2. Introduzir esses coeficientes na fórmula quadrática

A fórmula quadrática dá-nos as raízes para au2+bu+c>0, em que a, b e c são números (ou coeficientes), como indicado a seguir:

u=(-b±sqrt(b2-4ac))/(2a)

a=1
b=6
c=40

u=(-1*-6±sqrt(-62-4*1*-40))/(2*1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

u=(-1*-6±sqrt(36-4*1*-40))/(2*1)

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

u=(-1*-6±sqrt(36-4*-40))/(2*1)

u=(-1*-6±sqrt(36--160))/(2*1)

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

u=(-1*-6±sqrt(36+160))/(2*1)

u=(-1*-6±sqrt(196))/(2*1)

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

u=(-1*-6±sqrt(196))/(2)

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

u=(6±sqrt(196))/2

para obter o resultado:

u=(6±sqrt(196))/2

3. Simplificar a raiz quadrada (196)

Simplificar 196 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>196</math>:

A fatoração prima de 196 é 2272

Escrever os fatores primos:

196=2·2·7·7

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

2·2·7·7=22·72

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

22·72=2·7

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

2·7=14

4. Resolver a equação para u

u=(6±14)/2

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: u1=(6+14)/2 e u2=(6-14)/2

u1=(6+14)/2

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

u1=(6+14)/2

u1=(20)/2

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

u1=202

u1=10

u2=(6-14)/2

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

u2=(6-14)/2

u2=(-8)/2

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

u2=82

u2=4

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: -4, 10.

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.

6. Escolher o intervalo correto (solução)

Uma vez que u26u40>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.