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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 37,354<x<5,354
-37,354<x<5,354
Notação de intervalo: x(37.354;5.354)
x∈(-37.354;5.354)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, x2+32x200<0, são:

a = 1

b = 32

c = -200

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=32
c=200

x=(-32±sqrt(322-4*1*-200))/(2*1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-32±sqrt(1024-4*1*-200))/(2*1)

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

x=(-32±sqrt(1024-4*-200))/(2*1)

x=(-32±sqrt(1024--800))/(2*1)

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

x=(-32±sqrt(1024+800))/(2*1)

x=(-32±sqrt(1824))/(2*1)

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

x=(-32±sqrt(1824))/(2)

para obter o resultado:

x=(-32±sqrt(1824))/2

3. Simplificar a raiz quadrada (1824)

Simplificar 1824 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>1824</math>:

A fatoração prima de 1824 é 25319

Escrever os fatores primos:

1824=2·2·2·2·2·3·19

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

2·2·2·2·2·3·19=22·22·2·3·19

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

22·22·2·3·19=2·2·2·3·19

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

2·2·2·3·19=4·2·3·19

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

4·2·3·19=4·6·19

4·6·19=4·114

4. Resolver a equação para x

x=(-32±4*sqrt(114))/2

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-32+4*sqrt(114))/2 e x2=(-32-4*sqrt(114))/2

x1=(-32+4*sqrt(114))/2

Remova os parênteses

x1=(-32+4*sqrt(114))/2

x1=(-32+4*10,677)/2

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

x1=(-32+4*10,677)/2

x1=(-32+42,708)/2

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

x1=(-32+42,708)/2

x1=(10,708)/2

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

x1=10,7082

x1=5,354

x2=(-32-4*sqrt(114))/2

x2=(-32-4*10,677)/2

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

x2=(-32-4*10,677)/2

x2=(-32-42,708)/2

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

x2=(-32-42,708)/2

x2=(-74,708)/2

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

x2=74,7082

x2=37,354

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: -37,354, 5,354.

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+32x200<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.