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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: y<4ory>4
y<-4 or y>4
Notação de intervalo: y(,4)(4,)
y∈(-∞,-4)⋃(4,∞)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a expressão

y2+1y2y>15

Multiplicar as frações:

y2+1yy2>15

Simplificar a expressão aritmética:

y2+y-1>15

Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ay2+by+c>0

Subtrair 15 de ambos os lados da desigualdade:

y21>15

Subtrair 15 de ambos os lados:

y2115>1515

Simplificar a expressão

y216>0

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, y2+0y16>0, são:

a = 1

b = 0

c = -16

3. Introduzir esses coeficientes na fórmula quadrática

A fórmula quadrática dá-nos as raízes para ay2+by+c>0, em que a, b e c são números (ou coeficientes), como indicado a seguir:

y=(-b±sqrt(b2-4ac))/(2a)

a=1
b=0
c=16

y=(-0±sqrt(02-4*1*-16))/(2*1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

y=(-0±sqrt(0-4*1*-16))/(2*1)

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

y=(-0±sqrt(0-4*-16))/(2*1)

y=(-0±sqrt(0--64))/(2*1)

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

y=(-0±sqrt(0+64))/(2*1)

y=(-0±sqrt(64))/(2*1)

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

y=(-0±sqrt(64))/(2)

para obter o resultado:

y=(-0±sqrt(64))/2

4. Simplificar a raiz quadrada (64)

Simplificar 64 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>64</math>:

A fatoração prima de 64 é 26

Escrever os fatores primos:

64=2·2·2·2·2·2

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

2·2·2·2·2·2=22·22·22

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

22·22·22=2·2·2

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

2·2·2=4·2

4·2=8

5. Resolver a equação para y

y=(-0±8)/2

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: y1=(-0+8)/2 e y2=(-0-8)/2

y1=(-0+8)/2

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

y1=(-0+8)/2

y1=(8)/2

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

y1=82

y1=4

y2=(-0-8)/2

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

y2=(-0-8)/2

y2=(-8)/2

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

y2=82

y2=4

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: -4, 4.

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 y2+0y16>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.