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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 11,196<x<0,804
-11,196<x<-0,804
Notação de intervalo: x(11.196;0.804)
x∈(-11.196;-0.804)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, x2+12x+9<0, são:

a = 1

b = 12

c = 9

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=9

x=(-12±sqrt(122-4*1*9))/(2*1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-12±sqrt(144-4*1*9))/(2*1)

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

x=(-12±sqrt(144-4*9))/(2*1)

x=(-12±sqrt(144-36))/(2*1)

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

x=(-12±sqrt(108))/(2*1)

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

x=(-12±sqrt(108))/(2)

para obter o resultado:

x=(-12±sqrt(108))/2

3. Simplificar a raiz quadrada (108)

Simplificar 108 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>108</math>:

A fatoração prima de 108 é 2233

Escrever os fatores primos:

108=2·2·3·3·3

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

2·2·3·3·3=22·32·3

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

22·32·3=2·3·3

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

2·3·3=6·3

4. Resolver a equação para x

x=(-12±6*sqrt(3))/2

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-12+6*sqrt(3))/2 e x2=(-12-6*sqrt(3))/2

x1=(-12+6*sqrt(3))/2

x1=(-12+6*1,732)/2

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

x1=(-12+6*1,732)/2

x1=(-12+10,392)/2

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

x1=(-12+10,392)/2

x1=(-1,608)/2

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

x1=1,6082

x1=0,804

x2=(-12-6*sqrt(3))/2

x2=(-12-6*1,732)/2

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

x2=(-12-6*1,732)/2

x2=(-12-10,392)/2

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

x2=(-12-10,392)/2

x2=(-22,392)/2

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

x2=22,3922

x2=11,196

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: -11,196, -0,804.

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+9<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.