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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x2,409orx2,076
x<=-2,409 or x>=2,076
Notação de intervalo: x(,2,409)[2,076,]
x∈(-∞,-2,409]⋃[2,076,∞)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a expressão

12 passos adicionais

x2-4x-16>=-2x2-5x-1

Adicionar 16 em ambos os lados:

(x2-4x-16)+5x>=(-2x2-5x-1)+5x

Agrupar termos semelhantes:

x2+(-4x+5x)-16>=(-2x2-5x-1)+5x

Simplificar a expressão aritmética:

x2+x-16>=(-2x2-5x-1)+5x

Agrupar termos semelhantes:

x2+x-16>=-2x2+(-5x+5x)-1

Simplificar a expressão aritmética:

x2+x-16>=-2x2-1

Adicionar 16 em ambos os lados:

(x2+x-16)+2x2>=(-2x2-1)+2x2

Agrupar termos semelhantes:

(x2+2x2)+x-16>=(-2x2-1)+2x2

Simplificar a expressão aritmética:

3x2+x-16>=(-2x2-1)+2x2

Agrupar termos semelhantes:

3x2+x-16>=(-2x2+2x2)-1

Simplificar a expressão aritmética:

3x2+x-16>=-1

Adicionar 16 em ambos os lados:

(3x2+x-16)+16>=-1+16

Simplificar a expressão aritmética:

3x2+x>=-1+16

Simplificar a expressão aritmética:

3x2+x>=15

Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c0

Subtrair 15 de ambos os lados da desigualdade:

3x2+1x15

Subtrair 15 de ambos os lados:

3x2+1x151515

Simplificar a expressão

3x2+1x150

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 3x2+1x150, são:

a = 3

b = 1

c = -15

3. Introduzir esses coeficientes na fórmula quadrática

A fórmula quadrática dá-nos as raízes para ax2+bx+c0, em que a, b e c são números (ou coeficientes), como indicado a seguir:

x=(-b±sqrt(b2-4ac))/(2a)

a=3
b=1
c=15

x=(-1±sqrt(12-4*3*-15))/(2*3)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1±sqrt(1-4*3*-15))/(2*3)

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

x=(-1±sqrt(1-12*-15))/(2*3)

x=(-1±sqrt(1--180))/(2*3)

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

x=(-1±sqrt(1+180))/(2*3)

x=(-1±sqrt(181))/(2*3)

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

x=(-1±sqrt(181))/(6)

para obter o resultado:

x=(-1±sqrt(181))/6

4. Simplificar a raiz quadrada (181)

Simplificar 181 ao encontrar os fatores primos:

A fatoração prima de 181 é 181

Escrever os fatores primos:

181=181

181=181

5. Resolver a equação para x

x=(-1±sqrt(181))/6

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-1+sqrt(181))/6 e x2=(-1-sqrt(181))/6

x1=(-1+sqrt(181))/6

Remova os parênteses

x1=(-1+sqrt(181))/6

x1=(-1+13,454)/6

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

x1=(-1+13,454)/6

x1=(12,454)/6

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

x1=12,4546

x1=2,076

x2=(-1-sqrt(181))/6

x2=(-1-13,454)/6

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

x2=(-1-13,454)/6

x2=(-14,454)/6

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

x2=14,4546

x2=2,409

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: -2,409, 2,076.

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 3x2+1x150 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.