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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x<3,798orx>15,798
x<-3,798 or x>15,798
Notação de intervalo: x(,3,798)(15,798,)
x∈(-∞,-3,798)⋃(15,798,∞)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, x212x60>0, são:

a = 1

b = -12

c = -60

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=12
c=60

x=(-1*-12±sqrt(-122-4*1*-60))/(2*1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-12±sqrt(144-4*1*-60))/(2*1)

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

x=(-1*-12±sqrt(144-4*-60))/(2*1)

x=(-1*-12±sqrt(144--240))/(2*1)

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

x=(-1*-12±sqrt(144+240))/(2*1)

x=(-1*-12±sqrt(384))/(2*1)

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

x=(-1*-12±sqrt(384))/(2)

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

x=(12±sqrt(384))/2

para obter o resultado:

x=(12±sqrt(384))/2

3. Simplificar a raiz quadrada (384)

Simplificar 384 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>384</math>:

A fatoração prima de 384 é 273

Escrever os fatores primos:

384=2·2·2·2·2·2·2·3

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

2·2·2·2·2·2·2·3=22·22·22·2·3

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

22·22·22·2·3=2·2·2·2·3

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

2·2·2·2·3=4·2·2·3

4·2·2·3=8·2·3

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

8·2·3=8·6

4. Resolver a equação para x

x=(12±8*sqrt(6))/2

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(12+8*sqrt(6))/2 e x2=(12-8*sqrt(6))/2

x1=(12+8*sqrt(6))/2

Remova os parênteses

x1=(12+8*sqrt(6))/2

x1=(12+8*2,449)/2

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

x1=(12+8*2,449)/2

x1=(12+19,596)/2

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

x1=(12+19,596)/2

x1=(31,596)/2

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

x1=31,5962

x1=15,798

x2=(12-8*sqrt(6))/2

x2=(12-8*2,449)/2

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

x2=(12-8*2,449)/2

x2=(12-19,596)/2

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

x2=(12-19,596)/2

x2=(-7,596)/2

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

x2=7,5962

x2=3,798

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: -3,798, 15,798.

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 x212x60>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.