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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x3orx7
x<=3 or x>=7
Notação de intervalo: x(,3)[7,]
x∈(-∞,3]⋃[7,∞)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c0

Subtrair 4 de ambos os lados da desigualdade:

x210x+254

Subtrair 4 de ambos os lados:

x210x+25444

Simplificar a expressão

x210x+210

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, x210x+210, são:

a = 1

b = -10

c = 21

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=10
c=21

x=(-1*-10±sqrt(-102-4*1*21))/(2*1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-10±sqrt(100-4*1*21))/(2*1)

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

x=(-1*-10±sqrt(100-4*21))/(2*1)

x=(-1*-10±sqrt(100-84))/(2*1)

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

x=(-1*-10±sqrt(16))/(2*1)

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

x=(-1*-10±sqrt(16))/(2)

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

x=(10±sqrt(16))/2

para obter o resultado:

x=(10±sqrt(16))/2

4. Simplificar a raiz quadrada (16)

Simplificar 16 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>16</math>:

A fatoração prima de 16 é 24

Escrever os fatores primos:

16=2·2·2·2

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

2·2·2·2=22·22

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

22·22=2·2

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

2·2=4

5. Resolver a equação para x

x=(10±4)/2

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(10+4)/2 e x2=(10-4)/2

x1=(10+4)/2

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

x1=(10+4)/2

x1=(14)/2

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

x1=142

x1=7

x2=(10-4)/2

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

x2=(10-4)/2

x2=(6)/2

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

x2=62

x2=3

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: 3, 7.

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 x210x+210 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.