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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 4<x<6
-4<x<6
Notação de intervalo: x(4;6)
x∈(-4;6)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c<0

Subtrair 24 de ambos os lados da desigualdade:

x22x<24

Subtrair 24 de ambos os lados:

x22x24<2424

Simplificar a expressão

x22x24<0

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, x22x24<0, são:

a = 1

b = -2

c = -24

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=2
c=24

x=(-1*-2±sqrt(-22-4*1*-24))/(2*1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-2±sqrt(4-4*1*-24))/(2*1)

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

x=(-1*-2±sqrt(4-4*-24))/(2*1)

x=(-1*-2±sqrt(4--96))/(2*1)

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

x=(-1*-2±sqrt(4+96))/(2*1)

x=(-1*-2±sqrt(100))/(2*1)

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

x=(-1*-2±sqrt(100))/(2)

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

x=(2±sqrt(100))/2

para obter o resultado:

x=(2±sqrt(100))/2

4. Simplificar a raiz quadrada (100)

Simplificar 100 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>100</math>:

A fatoração prima de 100 é 2252

Escrever os fatores primos:

100=2·2·5·5

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

2·2·5·5=22·52

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

22·52=2·5

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

2·5=10

5. Resolver a equação para x

x=(2±10)/2

O ± significa que são possíveis duas raízes.

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

x1=(2+10)/2

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

x1=(2+10)/2

x1=(12)/2

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

x1=122

x1=6

x2=(2-10)/2

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

x2=(2-10)/2

x2=(-8)/2

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

x2=82

x2=4

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: -4, 6.

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 x22x24<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.