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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 2,121<x<2,121
-2,121<x<2,121
Notação de intervalo: x(2.121;2.121)
x∈(-2.121;2.121)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c<0

Subtrair 9 de ambos os lados da desigualdade:

2x2<9

Subtrair 9 de ambos os lados:

2x29<99

Simplificar a expressão

2x29<0

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 2x2+0x9<0, são:

a = 2

b = 0

c = -9

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=2
b=0
c=9

x=(-0±sqrt(02-4*2*-9))/(2*2)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-0±sqrt(0-4*2*-9))/(2*2)

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

x=(-0±sqrt(0-8*-9))/(2*2)

x=(-0±sqrt(0--72))/(2*2)

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

x=(-0±sqrt(0+72))/(2*2)

x=(-0±sqrt(72))/(2*2)

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

x=(-0±sqrt(72))/(4)

para obter o resultado:

x=(-0±sqrt(72))/4

4. Simplificar a raiz quadrada (72)

Simplificar 72 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>72</math>:

A fatoração prima de 72 é 2332

Escrever os fatores primos:

72=2·2·2·3·3

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

2·2·2·3·3=22·2·32

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

22·2·32=2·3·2

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

2·3·2=6·2

5. Resolver a equação para x

x=(-0±6*sqrt(2))/4

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-0+6*sqrt(2))/4 e x2=(-0-6*sqrt(2))/4

x1=(-0+6*sqrt(2))/4

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

x1=(-0+6*sqrt(2))/4

x1=(-0+6*1,414)/4

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

x1=(-0+6*1,414)/4

x1=(-0+8,485)/4

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

x1=(-0+8,485)/4

x1=(8,485)/4

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

x1=8,4854

x1=2,121

x2=(-0-6*sqrt(2))/4

x2=(-0-6*1,414)/4

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

x2=(-0-6*1,414)/4

x2=(-0-8,485)/4

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

x2=(-0-8,485)/4

x2=(-8,485)/4

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

x2=8,4854

x2=2,121

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: -2,121, 2,121.

Uma vez que o coeficiente a é positivo (a=2), 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 2x2+0x9<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.