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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 1,732<x<1,732
-1,732<x<1,732
Notação de intervalo: x(1.732;1.732)
x∈(-1.732;1.732)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c<0

Subtrair 3 de ambos os lados da desigualdade:

x2<3

Subtrair 3 de ambos os lados:

x23<33

Simplificar a expressão

x23<0

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, x2+0x3<0, são:

a = 1

b = 0

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=0
c=3

x=(-0±sqrt(02-4*1*-3))/(2*1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-0±sqrt(0-4*1*-3))/(2*1)

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

x=(-0±sqrt(0-4*-3))/(2*1)

x=(-0±sqrt(0--12))/(2*1)

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

x=(-0±sqrt(0+12))/(2*1)

x=(-0±sqrt(12))/(2*1)

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

x=(-0±sqrt(12))/(2)

para obter o resultado:

x=(-0±sqrt(12))/2

4. Simplificar a raiz quadrada (12)

Simplificar 12 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>12</math>:

A fatoração prima de 12 é 223

Escrever os fatores primos:

12=2·2·3

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

2·2·3=22·3

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

22·3=2·3

5. Resolver a equação para x

x=(-0±2*sqrt(3))/2

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-0+2*sqrt(3))/2 e x2=(-0-2*sqrt(3))/2

x1=(-0+2*sqrt(3))/2

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

x1=(-0+2*sqrt(3))/2

x1=(-0+2*1,732)/2

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

x1=(-0+2*1,732)/2

x1=(-0+3,464)/2

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

x1=(-0+3,464)/2

x1=(3,464)/2

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

x1=3,4642

x1=1,732

x2=(-0-2*sqrt(3))/2

x2=(-0-2*1,732)/2

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

x2=(-0-2*1,732)/2

x2=(-0-3,464)/2

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

x2=(-0-3,464)/2

x2=(-3,464)/2

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

x2=3,4642

x2=1,732

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: -1,732, 1,732.

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+0x3<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.