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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x<23orx>18
x<-23 or x>18
Notação de intervalo: x(,23)(18,)
x∈(-∞,-23)⋃(18,∞)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, x2+5x414>0, são:

a = 1

b = 5

c = -414

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=5
c=414

x=(-5±sqrt(52-4*1*-414))/(2*1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-5±sqrt(25-4*1*-414))/(2*1)

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

x=(-5±sqrt(25-4*-414))/(2*1)

x=(-5±sqrt(25--1656))/(2*1)

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

x=(-5±sqrt(25+1656))/(2*1)

x=(-5±sqrt(1681))/(2*1)

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

x=(-5±sqrt(1681))/(2)

para obter o resultado:

x=(-5±sqrt(1681))/2

3. Simplificar a raiz quadrada (1681)

Simplificar 1681 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>1681</math>:

A fatoração prima de 1681 é 412

Escrever os fatores primos:

1681=41·41

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

41·41=412

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

412=41

4. Resolver a equação para x

x=(-5±41)/2

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-5+41)/2 e x2=(-5-41)/2

x1=(-5+41)/2

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

x1=(-5+41)/2

x1=(36)/2

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

x1=362

x1=18

x2=(-5-41)/2

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

x2=(-5-41)/2

x2=(-46)/2

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

x2=462

x2=23

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, 18.

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+5x414>0 tem um sinal de desigualdade > procuramos os intervalos da parábola que se encontram acima 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.