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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 4,531<x<3,531
-4,531<x<3,531
Notação de intervalo: x(4.531;3.531)
x∈(-4.531;3.531)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, x2+1x16<0, são:

a = 1

b = 1

c = -16

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=1
c=16

x=(-1±sqrt(12-4*1*-16))/(2*1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1±sqrt(1-4*1*-16))/(2*1)

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

x=(-1±sqrt(1-4*-16))/(2*1)

x=(-1±sqrt(1--64))/(2*1)

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

x=(-1±sqrt(1+64))/(2*1)

x=(-1±sqrt(65))/(2*1)

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

x=(-1±sqrt(65))/(2)

para obter o resultado:

x=(-1±sqrt(65))/2

3. Simplificar a raiz quadrada (65)

Simplificar 65 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>65</math>:

A fatoração prima de 65 é 513

Escrever os fatores primos:

65=5·13

5·13=65

4. Resolver a equação para x

x=(-1±sqrt(65))/2

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-1+sqrt(65))/2 e x2=(-1-sqrt(65))/2

x1=(-1+sqrt(65))/2

Remova os parênteses

x1=(-1+sqrt(65))/2

x1=(-1+8,062)/2

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

x1=(-1+8,062)/2

x1=(7,062)/2

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

x1=7,0622

x1=3,531

x2=(-1-sqrt(65))/2

x2=(-1-8,062)/2

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

x2=(-1-8,062)/2

x2=(-9,062)/2

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

x2=9,0622

x2=4,531

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: -4,531, 3,531.

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+1x16<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.