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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 13,211<x<1,211
-13,211<x<1,211
Notação de intervalo: x(13.211;1.211)
x∈(-13.211;1.211)

Explicação passo a passo

1. Simplificar a expressão

3 passos adicionais

3x2-4x2-12x+16>0

Combinar termos semelhantes:

-x2-12x+16>0

Subtrair 16 de ambos os lados:

(-x2-12x+16)-16>0-16

Simplificar a expressão aritmética:

-x2-12x>0-16

Simplificar a expressão aritmética:

-x2-12x>-16

Simplificar a desigualdade quadrática na sua forma padrão

ax2+bx+c>0

Adicionar 16 a ambos os lados da equação.

1x212x>16

Adicionar 16 a ambos os lados da equação.

1x212x+16>16+16

Simplificar a expressão

1x212x+16>0

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 1x212x+16>0, são:

a = -1

b = -12

c = 16

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=12
c=16

x=(-1*-12±sqrt(-122-4*-1*16))/(2*-1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-12±sqrt(144-4*-1*16))/(2*-1)

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

x=(-1*-12±sqrt(144--4*16))/(2*-1)

x=(-1*-12±sqrt(144--64))/(2*-1)

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

x=(-1*-12±sqrt(144+64))/(2*-1)

x=(-1*-12±sqrt(208))/(2*-1)

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

x=(-1*-12±sqrt(208))/(-2)

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

x=(12±sqrt(208))/(-2)

para obter o resultado:

x=(12±sqrt(208))/(-2)

4. Simplificar a raiz quadrada (208)

Simplificar 208 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>208</math>:

A fatoração prima de 208 é 2413

Escrever os fatores primos:

208=2·2·2·2·13

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

2·2·2·2·13=22·22·13

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

22·22·13=2·2·13

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

2·2·13=4·13

5. Resolver a equação para x

x=(12±4*sqrt(13))/(-2)

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(12+4*sqrt(13))/(-2) e x2=(12-4*sqrt(13))/(-2)

x1=(12+4*sqrt(13))/(-2)

Remova os parênteses

x1=(12+4*sqrt(13))/(-2)

x1=(12+4*3,606)/(-2)

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

x1=(12+4*3,606)/(-2)

x1=(12+14,422)/(-2)

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

x1=(12+14,422)/(-2)

x1=(26,422)/(-2)

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

x1=26,4222

x1=13,211

x2=(12-4*sqrt(13))/(-2)

x2=(12-4*3,606)/(-2)

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

x2=(12-4*3,606)/(-2)

x2=(12-14,422)/(-2)

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

x2=(12-14,422)/(-2)

x2=(-2,422)/(-2)

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

x2=2,4222

x2=1,211

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: -13,211, 1,211.

Uma vez que o coeficiente a é negativo (a=-1), 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 1x212x+16>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.