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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 10x10
-10<=x<=10
Notação de intervalo: x[10,10]
x∈[-10,10]

Explicação passo a passo

1. Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c0

Subtrair 100 de ambos os lados da desigualdade:

x2100

Subtrair 100 de ambos os lados:

x2100100100

Simplificar a expressão

x21000

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, x2+0x1000, são:

a = 1

b = 0

c = -100

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=0
c=100

x=(-0±sqrt(02-4*1*-100))/(2*1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-0±sqrt(0-4*1*-100))/(2*1)

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

x=(-0±sqrt(0-4*-100))/(2*1)

x=(-0±sqrt(0--400))/(2*1)

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

x=(-0±sqrt(0+400))/(2*1)

x=(-0±sqrt(400))/(2*1)

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

x=(-0±sqrt(400))/(2)

para obter o resultado:

x=(-0±sqrt(400))/2

4. Simplificar a raiz quadrada (400)

Simplificar 400 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>400</math>:

A fatoração prima de 400 é 2452

Escrever os fatores primos:

400=2·2·2·2·5·5

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

2·2·2·2·5·5=22·22·52

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

22·22·52=2·2·5

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

2·2·5=4·5

4·5=20

5. Resolver a equação para x

x=(-0±20)/2

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-0+20)/2 e x2=(-0-20)/2

x1=(-0+20)/2

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

x1=(-0+20)/2

x1=(20)/2

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

x1=202

x1=10

x2=(-0-20)/2

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

x2=(-0-20)/2

x2=(-20)/2

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

x2=202

x2=10

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: -10, 10.

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+0x1000 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.