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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x<2,5orx>1,333
x<-2,5 or x>1,333
Notação de intervalo: x(,2,5)(1,333,)
x∈(-∞,-2,5)⋃(1,333,∞)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a expressão

2 passos adicionais

x+6·(x2+x)>20

Expandir os parêntesis:

x+6x2+6x>20

Agrupar termos semelhantes:

6x2+(x+6x)>20

Simplificar a expressão aritmética:

6x2+7x>20

Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c>0

Subtrair 20 de ambos os lados da desigualdade:

6x2+7x>20

Subtrair 20 de ambos os lados:

6x2+7x20>2020

Simplificar a expressão

6x2+7x20>0

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 6x2+7x20>0, são:

a = 6

b = 7

c = -20

3. 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=6
b=7
c=20

x=(-7±sqrt(72-4*6*-20))/(2*6)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-7±sqrt(49-4*6*-20))/(2*6)

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

x=(-7±sqrt(49-24*-20))/(2*6)

x=(-7±sqrt(49--480))/(2*6)

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

x=(-7±sqrt(49+480))/(2*6)

x=(-7±sqrt(529))/(2*6)

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

x=(-7±sqrt(529))/(12)

para obter o resultado:

x=(-7±sqrt(529))/12

4. Simplificar a raiz quadrada (529)

Simplificar 529 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>529</math>:

A fatoração prima de 529 é 232

Escrever os fatores primos:

529=23·23

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

23·23=232

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

232=23

5. Resolver a equação para x

x=(-7±23)/12

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-7+23)/12 e x2=(-7-23)/12

x1=(-7+23)/12

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

x1=(-7+23)/12

x1=(16)/12

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

x1=1612

x1=1,333

x2=(-7-23)/12

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

x2=(-7-23)/12

x2=(-30)/12

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

x2=3012

x2=2,5

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: -2,5, 1,333.

Uma vez que o coeficiente a é positivo (a=6), 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 6x2+7x20>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.