Lección 17

Cambiemos el vértice

  • Escribamos ecuaciones cuadráticas nuevas en forma canónica para obtener determinadas gráficas.

17.1: Gráficas de dos funciones

Two graphs representing functions in x y plane, origin O.

Estas gráficas representan las funciones \(f\) y \(g\), dadas por \(f(x) = x(x+6)\) y \(g(x) = x(x+6)+4\).

  1. ¿Cuál gráfica le corresponde a cada función? Explica cómo lo sabes.
  2. ¿Dónde se encuentra la gráfica de \(f\) con el eje \(x\)? Explica cómo lo sabes.

17.2: Desplacemos la gráfica

  1. ¿Cómo cambiarías la ecuación \(y=x^2\) para que el vértice de la gráfica de la nueva ecuación se ubique en las siguientes coordenadas y la gráfica abra como se describe?
    1. \((0,11)\), abre hacia arriba
    2. \((7,11)\), abre hacia arriba
    3. \((7,\text-3)\), abre hacia abajo
  2. Usa tecnología para graficar y verifica tus predicciones. Si es necesario, ajusta tus ecuaciones.
  3. Kiran graficó la ecuación \(y=x^2+1\) y observó que el vértice estaba en \((0,1)\). Cambió la ecuación a \(y=(x-3)^2+1\) y vio que la gráfica se desplazaba 3 unidades hacia la derecha y el vértice ahora estaba en \((3,1)\).

    Después, graficó la ecuación \(y= x^2 +2x +1\), observó que el vértice estaba en \((\text-1,0)\). Kiran pensó: “Si cambio el término al cuadrado \(x^2\) por \((x-5)^2\), la gráfica se desplazará 5 unidades hacia la derecha y el vértice estará en \((4,0)\)”.

    ¿Estás de acuerdo con Kiran? Explica o muestra tu razonamiento.

17.3: Un maní que salta un muro

Mai está aprendiendo a crear animaciones computarizadas usando programas informáticos. En una parte de su animación, ella usa una función cuadrática para mostrar la trayectoria del personaje principal, un maní animado, que salta un muro.

Mai usa la ecuación \(y = \text-0.1(x-h)^2+k\) para representar la trayectoria del salto. \(y\) representa la altura del maní como función de la distancia horizontal que recorre, \(x\). En la pantalla, la base del muro está ubicada en \((22, 0)\). La parte superior del muro está en \((22,4.5)\).

La curva punteada de la imagen muestra la gráfica de una ecuación que Mai probó, en la que el maní no logra saltar el muro.

Graph of the path of a peanut’s jump.
  1. ¿Cuáles son los valores de \(k\) y \(h\) en esta ecuación?
  2. Este applet usa la ecuación de Mai. Experimenta con el applet y encuentra una ecuación que garantice que el maní sí logre saltar el muro sin salirse de la pantalla. Prepárate para explicar tu razonamiento.

17.4: Carita feliz

¿Ves dos “ojos” y una “boca” sonriente en la gráfica? Los 3 arcos de la gráfica representan funciones cuadráticas que inicialmente estaban definidas por \(y=x^2\), pero cuyas ecuaciones se modificaron después.

  1. Escribe ecuaciones que representen cada curva de la carita feliz.
  2. ¿Qué dominio se usó en cada función para crear esta gráfica?
Left eye, Opens down, Vertex at -2 comma 50. Right eye, opens down, vertex = 2 comma 50. Mouth, opens up, vertex = 0 comma 10.

 

Resumen

Las gráficas de \(y = x^2\), \(y = x^2 + 12\) y \(y = (x+3)^2\) tienen la misma forma, pero sus ubicaciones son distintas. La gráfica que representa \(y=x^2\) tiene su vértice en \((0,0)\).

Three parabolas in x y plane, origin O.

Observa que sumarle 12 a \(x^2\) desplaza la gráfica 12 unidades hacia arriba, por eso el vértice de esa gráfica está en \((0,12)\). Al reemplazar \(x^2\) por \((x+3)^2\) se desplaza la gráfica 3 unidades hacia la izquierda, así que el vértice ahora está en \((\text-3,0)\).

También podemos desplazar una gráfica horizontal y verticalmente.

La gráfica que representa \(y = (x+3)^2 +12\) se verá como la de \(y = x^2\), pero estará desplazada 12 unidades hacia arriba y 3 unidades hacia la izquierda. Su vértice está en \((\text-3,12)\).

Two parabolas in x y plane, origin O.

La gráfica que representa la ecuación \(y = \text{-}(x+3)^2 + 12\) tiene el mismo vértice en \((\text-3,12)\), pero dado que el término al cuadrado \((x+3)^2\) está multiplicado por un número negativo, la gráfica se voltea horizontalmente y, por lo tanto, abre hacia abajo.

Two parabolas in x y plane, origin O.

Entradas del glosario

  • forma canónica (de una expresión cuadrática)

    La forma canónica de una expresión cuadrática en \(x\) es \(a(x-h)^2 + k\), donde \(a\), \(h\) y \(k\) son constantes, y \(a\) no es igual a 0.