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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 2,414x0,414
-2,414<=x<=0,414
Notação de intervalo: x[2,414,0,414]
x∈[-2,414,0,414]

Explicação passo a passo

1. Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c0

Subtrair 1 de ambos os lados da desigualdade:

x2+2x1

Subtrair 1 de ambos os lados:

x2+2x111

Simplificar a expressão

x2+2x10

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, x2+2x10, são:

a = 1

b = 2

c = -1

3. 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
c=1

x=(-2±sqrt(22-4*1*-1))/(2*1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-2±sqrt(4-4*1*-1))/(2*1)

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

x=(-2±sqrt(4-4*-1))/(2*1)

x=(-2±sqrt(4--4))/(2*1)

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

x=(-2±sqrt(4+4))/(2*1)

x=(-2±sqrt(8))/(2*1)

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

x=(-2±sqrt(8))/(2)

para obter o resultado:

x=(-2±sqrt(8))/2

4. Simplificar a raiz quadrada (8)

Simplificar 8 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>8</math>:

A fatoração prima de 8 é 23

Escrever os fatores primos:

8=2·2·2

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

2·2·2=22·2

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

22·2=2·2

5. Resolver a equação para x

x=(-2±2*sqrt(2))/2

O ± significa que são possíveis duas raízes.

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

x1=(-2+2*sqrt(2))/2

Remova os parênteses

x1=(-2+2*sqrt(2))/2

x1=(-2+2*1,414)/2

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

x1=(-2+2*1,414)/2

x1=(-2+2,828)/2

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

x1=(-2+2,828)/2

x1=(0,828)/2

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

x1=0,8282

x1=0,414

x2=(-2-2*sqrt(2))/2

x2=(-2-2*1,414)/2

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

x2=(-2-2*1,414)/2

x2=(-2-2,828)/2

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

x2=(-2-2,828)/2

x2=(-4,828)/2

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

x2=4,8282

x2=2,414

6. 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: -2,414, 0,414.

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.

7. Escolher o intervalo correto (solução)

Uma vez que x2+2x10 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.