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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 7,402<x<15,402
-7,402<x<15,402
Notação de intervalo: x(7.402;15.402)
x∈(-7.402;15.402)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c<0

Subtrair 114 de ambos os lados da desigualdade:

x28x<114

Subtrair 114 de ambos os lados:

x28x114<114114

Simplificar a expressão

x28x114<0

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, x28x114<0, são:

a = 1

b = -8

c = -114

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=8
c=114

x=(-1*-8±sqrt(-82-4*1*-114))/(2*1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-8±sqrt(64-4*1*-114))/(2*1)

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

x=(-1*-8±sqrt(64-4*-114))/(2*1)

x=(-1*-8±sqrt(64--456))/(2*1)

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

x=(-1*-8±sqrt(64+456))/(2*1)

x=(-1*-8±sqrt(520))/(2*1)

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

x=(-1*-8±sqrt(520))/(2)

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

x=(8±sqrt(520))/2

para obter o resultado:

x=(8±sqrt(520))/2

4. Simplificar a raiz quadrada (520)

Simplificar 520 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>520</math>:

A fatoração prima de 520 é 23513

Escrever os fatores primos:

520=2·2·2·5·13

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

2·2·2·5·13=22·2·5·13

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

22·2·5·13=2·2·5·13

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

2·2·5·13=2·10·13

2·10·13=2·130

5. Resolver a equação para x

x=(8±2*sqrt(130))/2

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(8+2*sqrt(130))/2 e x2=(8-2*sqrt(130))/2

x1=(8+2*sqrt(130))/2

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

x1=(8+2*sqrt(130))/2

x1=(8+2*11,402)/2

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

x1=(8+2*11,402)/2

x1=(8+22,804)/2

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

x1=(8+22,804)/2

x1=(30,804)/2

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

x1=30,8042

x1=15,402

x2=(8-2*sqrt(130))/2

x2=(8-2*11,402)/2

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

x2=(8-2*11,402)/2

x2=(8-22,804)/2

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

x2=(8-22,804)/2

x2=(-14,804)/2

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

x2=14,8042

x2=7,402

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: -7,402, 15,402.

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 x28x114<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.