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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 1,162<x<5,162
-1,162<x<5,162
Notação de intervalo: x(1.162;5.162)
x∈(-1.162;5.162)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, x24x6<0, são:

a = 1

b = -4

c = -6

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=6

x=(-1*-4±sqrt(-42-4*1*-6))/(2*1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-4±sqrt(16-4*1*-6))/(2*1)

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

x=(-1*-4±sqrt(16-4*-6))/(2*1)

x=(-1*-4±sqrt(16--24))/(2*1)

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

x=(-1*-4±sqrt(16+24))/(2*1)

x=(-1*-4±sqrt(40))/(2*1)

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

x=(-1*-4±sqrt(40))/(2)

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

x=(4±sqrt(40))/2

para obter o resultado:

x=(4±sqrt(40))/2

3. Simplificar a raiz quadrada (40)

Simplificar 40 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>40</math>:

A fatoração prima de 40 é 235

Escrever os fatores primos:

40=2·2·2·5

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

2·2·2·5=22·2·5

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

22·2·5=2·2·5

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

2·2·5=2·10

4. Resolver a equação para x

x=(4±2*sqrt(10))/2

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(4+2*sqrt(10))/2 e x2=(4-2*sqrt(10))/2

x1=(4+2*sqrt(10))/2

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

x1=(4+2*sqrt(10))/2

x1=(4+2*3,162)/2

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

x1=(4+2*3,162)/2

x1=(4+6,325)/2

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

x1=(4+6,325)/2

x1=(10,325)/2

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

x1=10,3252

x1=5,162

x2=(4-2*sqrt(10))/2

x2=(4-2*3,162)/2

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

x2=(4-2*3,162)/2

x2=(4-6,325)/2

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

x2=(4-6,325)/2

x2=(-2,325)/2

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

x2=2,3252

x2=1,162

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: -1,162, 5,162.

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 x24x6<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.