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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 2100,19x0,19
-2100,19<=x<=0,19
Notação de intervalo: x[2100,19,0,19]
x∈[-2100,19,0,19]

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, x2+2100x4000, são:

a = 1

b = 2,100

c = -400

2. Introduzir esses coeficientes na fórmula quadrática

A fórmula quadrática dá-nos as raízes para ax2+bx+c0, em que a, b e c são números (ou coeficientes), como indicado a seguir:

x=(-b±sqrt(b2-4ac))/(2a)

a=1
b=2.100
c=400

x=(-2100±sqrt(21002-4*1*-400))/(2*1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-2100±sqrt(4410000-4*1*-400))/(2*1)

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

x=(-2100±sqrt(4410000-4*-400))/(2*1)

x=(-2100±sqrt(4410000--1600))/(2*1)

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

x=(-2100±sqrt(4410000+1600))/(2*1)

x=(-2100±sqrt(4411600))/(2*1)

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

x=(-2100±sqrt(4411600))/(2)

para obter o resultado:

x=(-2100±sqrt(4411600))/2

3. Simplificar a raiz quadrada (4411600)

Simplificar 4411600 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>4411600</math>:

A fatoração prima de 4411600 é 245241269

Escrever os fatores primos:

4411600=2·2·2·2·5·5·41·269

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

2·2·2·2·5·5·41·269=22·22·52·41·269

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

22·22·52·41·269=2·2·5·41·269

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

2·2·5·41·269=4·5·41·269

4·5·41·269=20·41·269

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

20·41·269=20·11029

4. Resolver a equação para x

x=(-2100±20*sqrt(11029))/2

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-2100+20*sqrt(11029))/2 e x2=(-2100-20*sqrt(11029))/2

x1=(-2100+20*sqrt(11029))/2

Remova os parênteses

x1=(-2100+20*sqrt(11029))/2

x1=(-2100+20*105,019)/2

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

x1=(-2100+20*105,019)/2

x1=(-2100+2100,381)/2

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

x1=(-2100+2100,381)/2

x1=(0,381)/2

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

x1=0,3812

x1=0,19

x2=(-2100-20*sqrt(11029))/2

x2=(-2100-20*105,019)/2

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

x2=(-2100-20*105,019)/2

x2=(-2100-2100,381)/2

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

x2=(-2100-2100,381)/2

x2=(-4200,381)/2

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

x2=4200,3812

x2=2100,19

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: -2100,19, 0,19.

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+2100x4000 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.