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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x<10orx>3
x<-10 or x>-3
Notação de intervalo: x(,10)(3,)
x∈(-∞,-10)⋃(-3,∞)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, x2+13x+30>0, são:

a = 1

b = 13

c = 30

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=13
c=30

x=(-13±sqrt(132-4*1*30))/(2*1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-13±sqrt(169-4*1*30))/(2*1)

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

x=(-13±sqrt(169-4*30))/(2*1)

x=(-13±sqrt(169-120))/(2*1)

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

x=(-13±sqrt(49))/(2*1)

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

x=(-13±sqrt(49))/(2)

para obter o resultado:

x=(-13±sqrt(49))/2

3. Simplificar a raiz quadrada (49)

Simplificar 49 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>49</math>:

A fatoração prima de 49 é 72

Escrever os fatores primos:

49=7·7

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

7·7=72

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

72=7

4. Resolver a equação para x

x=(-13±7)/2

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-13+7)/2 e x2=(-13-7)/2

x1=(-13+7)/2

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

x1=(-13+7)/2

x1=(-6)/2

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

x1=62

x1=3

x2=(-13-7)/2

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

x2=(-13-7)/2

x2=(-20)/2

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

x2=202

x2=10

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: -10, -3.

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+13x+30>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.