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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 0,775<x<0,775
-0,775<x<0,775
Notação de intervalo: x(0.775;0.775)
x∈(-0.775;0.775)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 5x2+0x+3>0, são:

a = -5

b = 0

c = 3

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=5
b=0
c=3

x=(-0±sqrt(02-4*-5*3))/(2*-5)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-0±sqrt(0-4*-5*3))/(2*-5)

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

x=(-0±sqrt(0--20*3))/(2*-5)

x=(-0±sqrt(0--60))/(2*-5)

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

x=(-0±sqrt(0+60))/(2*-5)

x=(-0±sqrt(60))/(2*-5)

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

x=(-0±sqrt(60))/(-10)

para obter o resultado:

x=(-0±sqrt(60))/(-10)

3. Simplificar a raiz quadrada (60)

Simplificar 60 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>60</math>:

A fatoração prima de 60 é 2235

Escrever os fatores primos:

60=2·2·3·5

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

2·2·3·5=22·3·5

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

22·3·5=2·3·5

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

2·3·5=2·15

4. Resolver a equação para x

x=(-0±2*sqrt(15))/(-10)

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-0+2*sqrt(15))/(-10) e x2=(-0-2*sqrt(15))/(-10)

x1=(-0+2*sqrt(15))/(-10)

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

x1=(-0+2*sqrt(15))/(-10)

x1=(-0+2*3,873)/(-10)

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

x1=(-0+2*3,873)/(-10)

x1=(-0+7,746)/(-10)

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

x1=(-0+7,746)/(-10)

x1=(7,746)/(-10)

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

x1=7,74610

x1=0,775

x2=(-0-2*sqrt(15))/(-10)

x2=(-0-2*3,873)/(-10)

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

x2=(-0-2*3,873)/(-10)

x2=(-0-7,746)/(-10)

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

x2=(-0-7,746)/(-10)

x2=(-7,746)/(-10)

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

x2=7,74610

x2=0,775

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: -0,775, 0,775.

Uma vez que o coeficiente a é negativo (a=-5), é uma desigualdade quadrática "negativa" e a parábola aponta para cima, como uma cara triste.

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 5x2+0x+3>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.