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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x<2,854orx>3,854
x<-2,854 or x>3,854
Notação de intervalo: x(,2,854)(3,854,)
x∈(-∞,-2,854)⋃(3,854,∞)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, x21x11>0, são:

a = 1

b = -1

c = -11

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=1
c=11

x=(-1*-1±sqrt(-12-4*1*-11))/(2*1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-1±sqrt(1-4*1*-11))/(2*1)

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

x=(-1*-1±sqrt(1-4*-11))/(2*1)

x=(-1*-1±sqrt(1--44))/(2*1)

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

x=(-1*-1±sqrt(1+44))/(2*1)

x=(-1*-1±sqrt(45))/(2*1)

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

x=(-1*-1±sqrt(45))/(2)

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

x=(1±sqrt(45))/2

para obter o resultado:

x=(1±sqrt(45))/2

3. Simplificar a raiz quadrada (45)

Simplificar 45 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>45</math>:

A fatoração prima de 45 é 325

Escrever os fatores primos:

45=3·3·5

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

3·3·5=32·5

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

32·5=3·5

4. Resolver a equação para x

x=(1±3*sqrt(5))/2

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(1+3*sqrt(5))/2 e x2=(1-3*sqrt(5))/2

x1=(1+3*sqrt(5))/2

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

x1=(1+3*sqrt(5))/2

x1=(1+3*2,236)/2

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

x1=(1+3*2,236)/2

x1=(1+6,708)/2

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

x1=(1+6,708)/2

x1=(7,708)/2

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

x1=7,7082

x1=3,854

x2=(1-3*sqrt(5))/2

x2=(1-3*2,236)/2

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

x2=(1-3*2,236)/2

x2=(1-6,708)/2

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

x2=(1-6,708)/2

x2=(-5,708)/2

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

x2=5,7082

x2=2,854

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: -2,854, 3,854.

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 x21x11>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.