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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x<8,828orx>3,172
x<-8,828 or x>-3,172
Notação de intervalo: x(,8,828)(3,172,)
x∈(-∞,-8,828)⋃(-3,172,∞)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, x2+12x+28>0, são:

a = 1

b = 12

c = 28

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=1
b=12
c=28

x=(-12±sqrt(122-4*1*28))/(2*1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-12±sqrt(144-4*1*28))/(2*1)

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

x=(-12±sqrt(144-4*28))/(2*1)

x=(-12±sqrt(144-112))/(2*1)

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

x=(-12±sqrt(32))/(2*1)

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

x=(-12±sqrt(32))/(2)

para obter o resultado:

x=(-12±sqrt(32))/2

3. Simplificar a raiz quadrada (32)

Simplificar 32 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>32</math>:

A fatoração prima de 32 é 25

Escrever os fatores primos:

32=2·2·2·2·2

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

2·2·2·2·2=22·22·2

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

22·22·2=2·2·2

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

2·2·2=4·2

4. Resolver a equação para x

x=(-12±4*sqrt(2))/2

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-12+4*sqrt(2))/2 e x2=(-12-4*sqrt(2))/2

x1=(-12+4*sqrt(2))/2

x1=(-12+4*1,414)/2

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

x1=(-12+4*1,414)/2

x1=(-12+5,657)/2

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

x1=(-12+5,657)/2

x1=(-6,343)/2

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

x1=6,3432

x1=3,172

x2=(-12-4*sqrt(2))/2

x2=(-12-4*1,414)/2

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

x2=(-12-4*1,414)/2

x2=(-12-5,657)/2

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

x2=(-12-5,657)/2

x2=(-17,657)/2

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

x2=17,6572

x2=8,828

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: -8,828, -3,172.

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 x2+12x+28>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.