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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Notação de intervalo - Sem raízes reais: x(,)
x∈(-∞,∞)
Solução: x1=2+i·5,x2=2-i·5
x_{1}=2+i\cdot\sqrt{5} , x_{2}=2-i\cdot\sqrt{5}

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, x24x+9>0, são:

a = 1

b = -4

c = 9

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=4
c=9

x=(-1*-4±sqrt(-42-4*1*9))/(2*1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-4±sqrt(16-4*1*9))/(2*1)

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

x=(-1*-4±sqrt(16-4*9))/(2*1)

x=(-1*-4±sqrt(16-36))/(2*1)

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

x=(-1*-4±sqrt(-20))/(2*1)

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

x=(-1*-4±sqrt(-20))/(2)

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

x=(4±sqrt(-20))/2

para obter o resultado:

x=(4±sqrt(-20))/2

3. Simplificar a raiz quadrada (20)

Simplificar 20 ao encontrar os fatores primos:

A fatoração prima de -20 é 2i·5

A raiz quadrada de um número negativo não existe no conjunto dos números reais. Introduzimos o número imaginário "i", que é a raiz quadrada de menos um. (1)=i

-20=(-1)·20

(-1)·20=i20

Escrever os fatores primos:

i20=i2·2·5

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

i2·2·5=i22·5

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

i22·5=2i·5

4. Resolver a equação para x

x=(4±2i*sqrt(5))/2

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(4+2i*sqrt(5))/2 e x2=(4-2i*sqrt(5))/2

3 passos adicionais

x1=(4+2i·5)2

Quebrar a fração:

x1=42+2i·52

Encontrar o maior fator comum do numerador e do denominador:

x1=(2·2)(1·2)+2i·52

Eliminar o fator e cancelar o maior fator comum:

x1=2+2i·52

Simplificar a fração:

x1=2+i·5

3 passos adicionais

x2=(4-2i·5)2

Quebrar a fração:

x2=42+-2i·52

Encontrar o maior fator comum do numerador e do denominador:

x2=(2·2)(1·2)+-2i·52

Eliminar o fator e cancelar o maior fator comum:

x2=2+-2i·52

Simplificar a fração:

x2=2-i·5

5. Encontrar os intervalos

Parte discriminante da fórmula quadrática:

b24ac<0 Não há raízes reais.
b24ac=0 Existe uma raiz real.
b24ac>0 Existem duas raízes reais.

A função de desigualdade não tem raízes reais, a parábola não intercepta o eixo x. A fórmula quadrática requer a raiz quadrada, e a raiz quadrada do número negativo não é definida sobre a linha real.

O intervalo é (,)

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.