40 Funciones cuadróticas

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1 PARADA TEÓRCA 40 Funciones cuadróticas A la función polinómica de segundo grado f(x) = ax 2 + bx + e, siendo a, b, e números realesy a -=1=O, =_ la denomina función euadrátiea. Los términos de la función reciben los siguientes nombres: y = ai + bx + e La representación gráfica de una función cuadrática es una parábola. 1) Funciones de la forma: y = QX2 Término cuadrático/ t ~rmjno independie Término lineal Y = x 2 2) Funciones de la forma: y =i + e. y=x +i 3 l 5 6 x -, t -8 a> O -7 La parábola "va" hacia arriba. a < O -7 La parábola "va" hacia abajo. O < lal < 1-7 La parábola se abre. lal > 1-7 La parábola se cierra. e > O -7 La gráfica se desplaza hacia arriba. e < O -7 La gráfica se desplaza hacia abajo. 3) Funciones de la forrnuy = ai + bx. y y- Y.lx2 + 2x ,Y =tx2-2x, 3, 5 6 x -, -3 ) 8 X -\, -1 y.:; - 2 x + 2x q Si a Y b tienen el mismo signo, la gráfica se desplaza hacia la izquierda. Si a Y b tienen distinto signo, la gráfica se desplaza hacia la derecha.

2 " Para realizar el gráfico de una parábola, f{x) = a.x 2 + bx + e, se deben calcular los elementos de la r :- ma y luego representarla.. Raíces de la parábola. Son los puntos de intersección de la gráfica y el eje x, vale decir que f(x) = O. Vértice de la parábola...--., o x, = ;~ Yv = f(xj Las coordenadas del vértice son: V = (xv, f{xj). / Eje de simetría. Es la recta que tiene por ecuación x = xv. Ordenada al origen. Es el punto de intersección de la gráfica con el eje y, vale decir que f (O) = c. f(x) = / + 2x - 3 ~ a = 1 /\ b = 2 /\ C = - 3 Raíces: -2 ± Y4 ~ 4.1(-3) Xl = 2 = X2 = 2 =-3-2 ± Y ± Vi6-2 ± 4 Xl;X2 = == ~. Raíz x ="-3 ' a '" 1Raíz 1 X = 1,/1 'S -1 1 Z J ~ Vértice: -2 x, = 2.l ~ x, = -1 Punto simétrico (-2;-3).- \ ' -? _.,í 3 _ Ordenodc c (O -- -,. - yv=(-1)2+2(-1)-3 ~ yv=-4 V= (-1;-4)... >=1 Eje de simetría: X = -1 Ordenada al origen: (O; -3) Punto simétrico: ( - 2; - 3)

3 U~ Posiciones relativas respecto del eje de las abscis Las raíces de una parábola, y = ax 2 + bx + e, se calculan mediante la fórmula: Al radicando b 2-4ac se lo llama discriminante} ya que el valor del mismo sirve para discriminar = naturaleza de las raícesy se lo simboliza con la letra griega 1:1 (delta)..1 = b 2-40c Si 1:1 > O ~ Raíces reoles distintos. Si 1:1 = O ~ Raíces reoles iguoles. Si 1:1 < O ~ Raíces no reoles. ~ > O á = O a «e La gráfica tiene 2.puntos de intersección con el eje x. La gráfica tiene 1 punto de intersección con el eje x. La gráfica no tiene punt : de intersección con el eje. o) y = / + 2x - 3 1:1=22-4.1(-3) 16 b) Y = / + 2x + 1 1:1 = = O e) y = / + 2x + 2 1:1 = = -4 x,, 2 3 ~ S x 2 "3 5 x '2-3 --, -s

4 PARADA TEÓRCA 43 Ecuación polinómica, canónica y factorizada La función cuadrútica puede ser expresada de distintas maneras. POLlNÓMCA Sedesarrolla el cuadrado de un binomio f(x) = a/ + bx + c Se aplica la propiedad distributivo Se buscan las raíces CANÓNCA f(x) = a(x - xv)2 + Yv El vértice y el eje de simetría se reconocen con facilidad. Se busca el vértice FACTORZADA f'(x) = a(x - x )(x - X2) Las raíces se identifican inmediata. en forre i v (-3;1)' -, r; x=2o ~;!y.(x _ 2)'+3 8 ':1. \, 4 \ "., '-/ 1 'v (2;3),. ' -r -,( "'; " S ~ x i -r \-1 / \,',! "'y=--l(x+3)'+1.. e. 2 '5., y = (X - 2)2 + 3 = / - 4x + 7 canónica polinómica 1 2' Y = - "2(x + 3) + 1 = -"2x - 3x - "2 canónica polinómica y = ~(x - 2)(x - 5) = ~x2 - tx - = factorizada polinómica y = -2(x + l)(x + 3) -2/ - 8x - foctorizada polinóm :- Las raíces X y X2de una ecuación de segundo grado (ax 2 + bx + c = O) Y los coeficientes a, b y e de s., forma polinómica se relacionan de la siguiente manera: a/ + bx + c = O => Xl + X2 L b a 2 ~ + bx + ~ = Q => a a a Q R.., d d do cuvcs rni 2 3 econstrurr a ecuucron e segun o gra o cuyas rmces son: Xl = - '3 Y X2 = "2 :1+}~~~-: o>~ ~: 3 2 a 6 a a -!;~!l~ -1 } r. x +-x+-=o 2 b c a a e a O

5 PARADA TEÓRCA 44 Máxi~os y mínimos. Crecimiento y decrecimiento Una pelota es lanzada verticalmente hacia arriba, con una velocidad inicial de 24 s~g. La altura alcanzada por la pelota (h, expresada en metros) en función del tiempo (t, expresado en segundos), está dada por la siguiente fórmula: h(t) = -3t t. Analizando el gráfico que describe la trayectoria de la pelota, se puede concluir que: El dominio más adecuado para la función, según la interpretación del problema, es el conjunto de los números reales positivos: Df = R~. La altura máxima alcanzada por la pelota es 48 m. Alcanza la altura máxima a los 4 seg de haber sido lanzada. El intervalo de tiempo en el cual la pelota asciende (desde que es lanzada hasta el momento que. alcanza la altura máxima) es (0;4); intervalo de crecimiento :18. ~2,6 h(m) El intervalo de tiempo en el cual la pelota desciende (desde que alcanza la altura máxima hasta que vuelve a tocar el suelo) es (4;8); intervalo de decrecimiento..3 Una función continua es creciente en un cierto intervalo de su dominio cuando al aumentar los valores de la variable independiente, aumentan los valores de la variable dependiente. Una función continua es decreciente en un cierto intervalo de su dominio cuando al aumentar los valores de la variable independiente, disminuyen los valores de la variable dependiente. (x,) _. (x,) (x,) x, x, f(x) es decreciente si: Xl > X2:=;> f(xl) < f(x2) En general, dada la función f(x) = o/ + bx + e, se verifica que: Decrece. Si Q > O, la función: Si Q < O, la función: Alcanza un mínimo en el vértice de la parábola, Alcanza un máximo en el vértice de la parábola, Decrece en el intervalo (-oo;xj. Crece en el intervalo (-oo;xv). Crece en el intervalo (xv; +(0). Decrece en el intervalo (xv; +(0).

6 ~ _ ntersección de parábolas, parábolas y rectas Resolver analíticamente un sistema de ecuaciones significa encontrar los valores de las incógnitas que verifican simultáneamente las ecuaciones del sistema. Resolver gráficamente un sistema de ecuaciones significa encontrar los puntos de intersección de ambas gráficas. En los casos en que el sistema esté formado al menos por una ecuación de segundo grado, se puede reconocer cuántas soluciones tiene el mismo analizando el discriminante de la ecuación cuadrática que surge al resolver el sistema por el método de igualación o sustitución. r Sistema formado por una rect? y una parábola r ~> O ~ = O Dos puntos de intersección Un punto de intersección ~ < O Ningún punto intersección de y = mx + d { Y = ax 2 + bx + e Sistema formado por dos parábolas LLa recta es secante 1, a la parábola La recta es tangente a la parábola y = ax: bx e { y = dx + ex + f x r--~ y' r La recta es exterior a la parábola V ' a) {y = 2x + 1 Y = _x 2 - X + 5 -i - x + 5 = 2x x - 3x + 4 = O => X = -4 A x2 = La recta es secante a la parábola en los puntos (-4;-7) Y (1;3). b) {y = 3: 2 + 2x + 1 y=x +x-4 3i + 2x + 1 = i + x - 4 2i + x + 5 = O => No tiene raíces reales. Las parábolas no se cortan.