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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x15,964orx11,964
x<=-15,964 or x>=11,964
Notação de intervalo: x(,15,964)[11,964,]
x∈(-∞,-15,964]⋃[11,964,∞)

Explicação passo a passo

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

Os coeficientes da nossa desigualdade, x2+4x1910, são:

a = 1

b = 4

c = -191

2. Introduzir esses coeficientes na fórmula quadrática

A fórmula quadrática dá-nos as raízes para ax2+bx+c0, em que a, b e c são números (ou coeficientes), como indicado a seguir:

x=(-b±sqrt(b2-4ac))/(2a)

a=1
b=4
c=191

x=(-4±sqrt(42-4*1*-191))/(2*1)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-4±sqrt(16-4*1*-191))/(2*1)

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

x=(-4±sqrt(16-4*-191))/(2*1)

x=(-4±sqrt(16--764))/(2*1)

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

x=(-4±sqrt(16+764))/(2*1)

x=(-4±sqrt(780))/(2*1)

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

x=(-4±sqrt(780))/(2)

para obter o resultado:

x=(-4±sqrt(780))/2

3. Simplificar a raiz quadrada (780)

Simplificar 780 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>780</math>:

A fatoração prima de 780 é 223513

Escrever os fatores primos:

780=2·2·3·5·13

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

2·2·3·5·13=22·3·5·13

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

22·3·5·13=2·3·5·13

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

2·3·5·13=2·15·13

2·15·13=2·195

4. Resolver a equação para x

x=(-4±2*sqrt(195))/2

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(-4+2*sqrt(195))/2 e x2=(-4-2*sqrt(195))/2

x1=(-4+2*sqrt(195))/2

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

x1=(-4+2*sqrt(195))/2

x1=(-4+2*13,964)/2

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

x1=(-4+2*13,964)/2

x1=(-4+27,928)/2

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

x1=(-4+27,928)/2

x1=(23,928)/2

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

x1=23,9282

x1=11,964

x2=(-4-2*sqrt(195))/2

x2=(-4-2*13,964)/2

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

x2=(-4-2*13,964)/2

x2=(-4-27,928)/2

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

x2=(-4-27,928)/2

x2=(-31,928)/2

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

x2=31,9282

x2=15,964

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: -15,964, 11,964.

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.

6. Escolher o intervalo correto (solução)

Uma vez que x2+4x1910 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.