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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 5,449<x<0,551
-5,449<x<-0,551
Notação de intervalo: x(5.449;0.551)
x∈(-5.449;-0.551)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c<0

Adicionar 3 a ambos os lados da equação.

x2+6x<3

Adicionar 3 a ambos os lados da equação.

x2+6x+3<3+3

Simplificar a expressão

x2+6x+3<0

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, x2+6x+3<0, são:

a = 1

b = 6

c = 3

3. 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=6
c=3

x=(-6±sqrt(62-4*1*3))/(2*1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-6±sqrt(36-4*1*3))/(2*1)

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

x=(-6±sqrt(36-4*3))/(2*1)

x=(-6±sqrt(36-12))/(2*1)

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

x=(-6±sqrt(24))/(2*1)

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

x=(-6±sqrt(24))/(2)

para obter o resultado:

x=(-6±sqrt(24))/2

4. Simplificar a raiz quadrada (24)

Simplificar 24 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>24</math>:

A fatoração prima de 24 é 233

Escrever os fatores primos:

24=2·2·2·3

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

2·2·2·3=22·2·3

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

22·2·3=2·2·3

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

2·2·3=2·6

5. Resolver a equação para x

x=(-6±2*sqrt(6))/2

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-6+2*sqrt(6))/2 e x2=(-6-2*sqrt(6))/2

x1=(-6+2*sqrt(6))/2

x1=(-6+2*2,449)/2

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

x1=(-6+2*2,449)/2

x1=(-6+4,899)/2

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

x1=(-6+4,899)/2

x1=(-1,101)/2

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

x1=1,1012

x1=0,551

x2=(-6-2*sqrt(6))/2

x2=(-6-2*2,449)/2

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

x2=(-6-2*2,449)/2

x2=(-6-4,899)/2

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

x2=(-6-4,899)/2

x2=(-10,899)/2

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

x2=10,8992

x2=5,449

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: -5,449, -0,551.

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+6x+3<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.