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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 1<x<21
1<x<21
Notação de intervalo: x(1;21)
x∈(1;21)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, x222x+21<0, são:

a = 1

b = -22

c = 21

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=22
c=21

x=(-1*-22±sqrt(-222-4*1*21))/(2*1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-22±sqrt(484-4*1*21))/(2*1)

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

x=(-1*-22±sqrt(484-4*21))/(2*1)

x=(-1*-22±sqrt(484-84))/(2*1)

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

x=(-1*-22±sqrt(400))/(2*1)

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

x=(-1*-22±sqrt(400))/(2)

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

x=(22±sqrt(400))/2

para obter o resultado:

x=(22±sqrt(400))/2

3. 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

4. Resolver a equação para x

x=(22±20)/2

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(22+20)/2 e x2=(22-20)/2

x1=(22+20)/2

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

x1=(22+20)/2

x1=(42)/2

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

x1=422

x1=21

x2=(22-20)/2

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

x2=(22-20)/2

x2=(2)/2

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

x2=22

x2=1

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: 1, 21.

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 x222x+21<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.