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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 23,832x0,168
-23,832<=x<=-0,168
Notação de intervalo: x[23,832,0,168]
x∈[-23,832,-0,168]

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, x2+24x+40, são:

a = 1

b = 24

c = 4

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=24
c=4

x=(-24±sqrt(242-4*1*4))/(2*1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-24±sqrt(576-4*1*4))/(2*1)

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

x=(-24±sqrt(576-4*4))/(2*1)

x=(-24±sqrt(576-16))/(2*1)

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

x=(-24±sqrt(560))/(2*1)

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

x=(-24±sqrt(560))/(2)

para obter o resultado:

x=(-24±sqrt(560))/2

3. Simplificar a raiz quadrada (560)

Simplificar 560 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>560</math>:

A fatoração prima de 560 é 2457

Escrever os fatores primos:

560=2·2·2·2·5·7

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

2·2·2·2·5·7=22·22·5·7

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

22·22·5·7=2·2·5·7

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

2·2·5·7=4·5·7

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

4·5·7=4·35

4. Resolver a equação para x

x=(-24±4*sqrt(35))/2

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-24+4*sqrt(35))/2 e x2=(-24-4*sqrt(35))/2

x1=(-24+4*sqrt(35))/2

x1=(-24+4*5,916)/2

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

x1=(-24+4*5,916)/2

x1=(-24+23,664)/2

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

x1=(-24+23,664)/2

x1=(-0,336)/2

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

x1=0,3362

x1=0,168

x2=(-24-4*sqrt(35))/2

x2=(-24-4*5,916)/2

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

x2=(-24-4*5,916)/2

x2=(-24-23,664)/2

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

x2=(-24-23,664)/2

x2=(-47,664)/2

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

x2=47,6642

x2=23,832

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: -23,832, -0,168.

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+24x+40 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.