CURSO INTRODUTÓRIO DE MATEMÁTICA PARA ENGENHARIA 2014.1 Inequação do Segundo Grau Joyce Danielle de Araújo - Engenharia de produção Introdução • As inequações representam uma desigualdade matemática. Elas são identificadas pelos sinais >(maior), <(menor), ≤(menor igual), ≥(maior igual). • São inequações do 2º grau ou quadráticas, as inequações constituídas por uma lei matemática com a forma de ax² + bx + c, onde a, b e c são números reais e a ≠ 0, acompanhada do sinal de desigualdade. Assim é uma inequação do segundo grau, por exemplo, 3x² +2x –5 > 0 onde a = 3, b = 2 e c = -5. Exemplos de Inequações do 2º Grau ax² + bx + c > 0 ax² + bx + c ≥ 0 ax² + bx + c < 0 ax² + bx + c ≤ 0 ax² + bx + c ≠ 0 Sendo a ≠ 0. Soluciando Inequações do 2º Grau Para solucionar inequações do 2º grau deve-se: 1 – Determinar as raízes das funções; 2 – Representar graficamente a função a partir dos pontos determinados com o cálculo das raízes e com a análise do coeficiente a; 3 – Aplicar os conceitos de estudo do sinal; 4 – Analisar os resultados e obter a resposta da inequação. Exemplo: Determine o conjunto solução da inequação: x² - 5x + 8 < 0 Solução: Etapa1: Vamos encontrar as raízes da função. Observe que neste caso, queremos encontrar os valores onde a função é negativa. Assim: Δ = (-5)² - 4.1.8 Δ = 25 – 32 Δ = -7 Ao colocarmos na fórmula de Bhaskara, vamos obter uma raiz quadrada negativa, logo ela não vai pertencer ao conjunto dos reais. Continuando: Etapa2: Como os valores das raízes encontradas não irão pertencer ao conjunto dos reais, a parábola não irá cortar o eixo x. Como sabemos que a =1, portanto a > 0, a parábola apresenta a concavidade para cima. Etapa 3 e 4: Como queremos f(x) < 0, estamos buscando os valores onde a função é negativa, porém o gráfico mostra que a função não tem valores negativos: S={} Exercícios: 1. Encontre o conjunto solução das inequações abaixo: a) x² - 6x + 8 < 0 b) x² - 2x + 1 > 0 Sistema de Inequações do 2º grau Para resolver um sistema de inequações podemos resolver cada uma das inequações separadamente e, em seguida, fazer a intersecção dos conjuntos solução. Exemplo: 1. Resolva o sistema: 𝑥 2 − 6𝑥 + 9 ≥ 0 3𝑥 − 6 > 0 Determinando os zeros das funções f(x) = x² - 6x + 9 e g(x) = 3x – 6 Em f(x) = x² - 6x + 9 Δ = (-6)² - 4.1.9 Δ=0 x’ = x’’ = 3 Em g(x) = 3x – 6 3x – 6 = 0 3x = 6 X=2 Queremos que f(x) ≥ 0 e g(x) > 0. Continuando: Estudando os sinais das funções: Indicando os valores de x que satisfazem as inequações: V1 = R V2 = {x ∈ IR/ x > 2} Continuando: Fazendo a intersecção dos conjuntos soluções: V = {x ε IR/ x > 2} Inequeção-Produto Considerando f(x) e g(x) funções da variável x, chamamos de inequação-produto desigualdades como: f(x).g(x) > 0, f(x).g(x) ≥ 0, f(x).g(x) < 0, f(x).g(x) ≤ 0 A resolução de uma inequação-produto pode ser feita com o estudo dos sinais das funções separadamente, seguido da determinação dos sinais do produto f(x).g(x) e posteriormente, identificando os valores de x que satisfazem a inequação-produto. Exemplo: 1. Determine o conjunto solução da inequaçãoproduto: (x² - 7x + 10).(6x + 12) ≥ 0 Solução: Determinando os zeros das funções f(x) = x² - 7x + 10 e g(x) = 6x +12 x² - 7x + 10 = 0 Δ = (-7)² - 4.1.10 = 9 x1 = (7+3)/2 = 5 x2 = (7-3)/2 = 2 6x + 12 = 0 6x = -12 x = -2 Vamos estudar os sinais das funções Continuando: Estudando os sinais das funções: Queremos que f(x).g(x) ≥ 0. Continuando: Estudando os sinais do produto das funções: Identificando os valores de x que satisfazem a inequação, temos: S = {x ε IR/ -2 ≤ x ≤ 2 ou x ≥ 5} Inequação-Quociente Considerando f(x) e g(x) funções de variável x, chamamos de inequação-quociente desigualdades como: Na resolução de uma inequação-quociente devemos lembrar que o denominador deve ser diferente de zero e a regra de sinais é a mesma, tanto para multiplicação como para divisão, no conjunto dos reais. Exemplo: Determine o conjunto solução da inequação-quociente: Determinando o zero das funções f(x) = -x² + 4x–3 e g(x) = -x+2: -x² + 4x–3 = 0 Δ = 4² - 4.(-1).(-3) = 4 x1 = (-4+2)/(-2) = 1 x2 = (-4-2)/(-2) = 3 -x + 2 = 0 -x = -2 x=2 Continuando: Estudando o sinal das funções: Queremos que f(x)/g(x) ≥ 0. Continuando: Estudando os sinais do quociente das funções: Identificando os valores de x que satisfazem a inequação, temos: S = {x ε IR/ 1 ≤ x < 2 ou x ≥ 3} Exercícios: 1. Resolva as inequações abaixo: a) x² + 2x – 5 ≤ -3x + 1 ≤ 4x² + x +2 b) (x² – 2x + 1).(-x + 6) < 0 x+4 Obrigado pela atenção! www.ufal.edu.br www.facebook.com/PETEngenharias