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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x<1,085orx>4,915
x<1,085 or x>4,915
Notação de intervalo: x(,1,085)(4,915,)
x∈(-∞,1,085)⋃(4,915,∞)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a expressão

10 passos adicionais

x2-3x+16>-2x2+15x

Subtrair 16 de ambos os lados:

(x2-3x+16)-15x>(-2x2+15x)-15x

Agrupar termos semelhantes:

x2+(-3x-15x)+16>(-2x2+15x)-15x

Simplificar a expressão aritmética:

x2-18x+16>(-2x2+15x)-15x

Simplificar a expressão aritmética:

x2-18x+16>-2x2

Adicionar 16 em ambos os lados:

(x2-18x+16)+2x2>(-2x2)+2x2

Agrupar termos semelhantes:

(x2+2x2)-18x+16>(-2x2)+2x2

Simplificar a expressão aritmética:

3x2-18x+16>(-2x2)+2x2

Simplificar a expressão aritmética:

3x2-18x+16>0

Subtrair 16 de ambos os lados:

(3x2-18x+16)-16>0-16

Simplificar a expressão aritmética:

3x2-18x>0-16

Simplificar a expressão aritmética:

3x2-18x>-16

Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c>0

Adicionar 16 a ambos os lados da equação.

3x218x>16

Adicionar 16 a ambos os lados da equação.

3x218x+16>16+16

Simplificar a expressão

3x218x+16>0

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 3x218x+16>0, são:

a = 3

b = -18

c = 16

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=3
b=18
c=16

x=(-1*-18±sqrt(-182-4*3*16))/(2*3)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-18±sqrt(324-4*3*16))/(2*3)

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

x=(-1*-18±sqrt(324-12*16))/(2*3)

x=(-1*-18±sqrt(324-192))/(2*3)

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

x=(-1*-18±sqrt(132))/(2*3)

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

x=(-1*-18±sqrt(132))/(6)

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

x=(18±sqrt(132))/6

para obter o resultado:

x=(18±sqrt(132))/6

4. Simplificar a raiz quadrada (132)

Simplificar 132 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>132</math>:

A fatoração prima de 132 é 22311

Escrever os fatores primos:

132=2·2·3·11

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

2·2·3·11=22·3·11

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

22·3·11=2·3·11

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

2·3·11=2·33

5. Resolver a equação para x

x=(18±2*sqrt(33))/6

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(18+2*sqrt(33))/6 e x2=(18-2*sqrt(33))/6

x1=(18+2*sqrt(33))/6

Remova os parênteses

x1=(18+2*sqrt(33))/6

x1=(18+2*5,745)/6

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

x1=(18+2*5,745)/6

x1=(18+11,489)/6

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

x1=(18+11,489)/6

x1=(29,489)/6

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

x1=29,4896

x1=4,915

x2=(18-2*sqrt(33))/6

Remova os parênteses

x2=(18-2*sqrt(33))/6

x2=(18-2*5,745)/6

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

x2=(18-2*5,745)/6

x2=(18-11,489)/6

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

x2=(18-11,489)/6

x2=(6,511)/6

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

x2=6,5116

x2=1,085

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: 1,085, 4,915.

Uma vez que o coeficiente a é positivo (a=3), 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 3x218x+16>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.