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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: 1,5<k<1,5
-1,5<k<1,5
Notação de intervalo: k(1.5;1.5)
k∈(-1.5;1.5)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, 4k2+0k9<0, são:

a = 4

b = 0

c = -9

2. Introduzir esses coeficientes na fórmula quadrática

A fórmula quadrática dá-nos as raízes para ak2+bk+c<0, em que a, b e c são números (ou coeficientes), como indicado a seguir:

k=(-b±sqrt(b2-4ac))/(2a)

a=4
b=0
c=9

k=(-0±sqrt(02-4*4*-9))/(2*4)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

k=(-0±sqrt(0-4*4*-9))/(2*4)

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

k=(-0±sqrt(0-16*-9))/(2*4)

k=(-0±sqrt(0--144))/(2*4)

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

k=(-0±sqrt(0+144))/(2*4)

k=(-0±sqrt(144))/(2*4)

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

k=(-0±sqrt(144))/(8)

para obter o resultado:

k=(-0±sqrt(144))/8

3. Simplificar a raiz quadrada (144)

Simplificar 144 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>144</math>:

A fatoração prima de 144 é 2432

Escrever os fatores primos:

144=2·2·2·2·3·3

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

2·2·2·2·3·3=22·22·32

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

22·22·32=2·2·3

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

2·2·3=4·3

4·3=12

4. Resolver a equação para k

k=(-0±12)/8

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: k1=(-0+12)/8 e k2=(-0-12)/8

k1=(-0+12)/8

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

k1=(-0+12)/8

k1=(12)/8

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

k1=128

k1=1,5

k2=(-0-12)/8

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

k2=(-0-12)/8

k2=(-12)/8

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

k2=128

k2=1,5

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: -1,5, 1,5.

Uma vez que o coeficiente a é positivo (a=4), 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.

6. Escolher o intervalo correto (solução)

Uma vez que 4k2+0k9<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.