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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 1,369<x<1,369
-1,369<x<1,369
Notação de intervalo: x(1.369;1.369)
x∈(-1.369;1.369)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c>0

Adicionar 11 a ambos os lados da equação.

8x2+4>11

Adicionar 11 a ambos os lados da equação.

8x2+4+11>11+11

Simplificar a expressão

8x2+15>0

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 8x2+0x+15>0, são:

a = -8

b = 0

c = 15

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=8
b=0
c=15

x=(-0±sqrt(02-4*-8*15))/(2*-8)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-0±sqrt(0-4*-8*15))/(2*-8)

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

x=(-0±sqrt(0--32*15))/(2*-8)

x=(-0±sqrt(0--480))/(2*-8)

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

x=(-0±sqrt(0+480))/(2*-8)

x=(-0±sqrt(480))/(2*-8)

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

x=(-0±sqrt(480))/(-16)

para obter o resultado:

x=(-0±sqrt(480))/(-16)

4. Simplificar a raiz quadrada (480)

Simplificar 480 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>480</math>:

A fatoração prima de 480 é 2535

Escrever os fatores primos:

480=2·2·2·2·2·3·5

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

2·2·2·2·2·3·5=22·22·2·3·5

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

22·22·2·3·5=2·2·2·3·5

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

2·2·2·3·5=4·2·3·5

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

4·2·3·5=4·6·5

4·6·5=4·30

5. Resolver a equação para x

x=(-0±4*sqrt(30))/(-16)

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-0+4*sqrt(30))/(-16) e x2=(-0-4*sqrt(30))/(-16)

x1=(-0+4*sqrt(30))/(-16)

Remova os parênteses

x1=(-0+4*sqrt(30))/(-16)

x1=(-0+4*5,477)/(-16)

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

x1=(-0+4*5,477)/(-16)

x1=(-0+21,909)/(-16)

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

x1=(-0+21,909)/(-16)

x1=(21,909)/(-16)

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

x1=21,90916

x1=1,369

x2=(-0-4*sqrt(30))/(-16)

x2=(-0-4*5,477)/(-16)

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

x2=(-0-4*5,477)/(-16)

x2=(-0-21,909)/(-16)

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

x2=(-0-21,909)/(-16)

x2=(-21,909)/(-16)

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

x2=21,90916

x2=1,369

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: -1,369, 1,369.

Uma vez que o coeficiente a é negativo (a=-8), 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.

7. Escolher o intervalo correto (solução)

Uma vez que 8x2+0x+15>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.