Lección 7

Construyamos funciones cuadráticas para describir situaciones (parte 3)

  • Estudiemos cómo maximizar ingresos.

7.1: Cuál es diferente: Gráficas de cuatro funciones

¿Cuál es diferente?

A

Graph of a line, origin O, with grid. Horizontal axis from negative 2 to 2 by 1’s. Vertical axis from negative 2 to 6 by ones. Line passes through negative 2 comma 2, 0 comma 2, and 2 comma 2.

B

Graph of a line, origin O, with grid. Horizontal axis from negative 2 to 2 by 1’s. Vertical axis from negative 2 to 6 by ones. Line passes through negative 1 comma negative 2, 0 comma 2, and 1 comma 6.

C

Graph of 13 data points.

D

Graph of curved line, origin O, with grid. Horizontal axis from negative 2 to 2 by 1’s. Vertical axis from negative 2 to 6 by 1’s. Line passes through negative 1 comma point 5, 0 comma 3 point 5, 1 comma 7.

7.2: ¿Cuánto cobrar?

En una empresa que vende películas por internet están decidiendo cuánto cobrarle a sus clientes por descargar una nueva película. A partir de los datos de ventas anteriores, se predice que si se cobra \(x\) dólares por cada descarga, entonces el número de descargas, en miles, será \(18-x\).

  1. Completa la tabla para mostrar el número de descargas que se predice de acuerdo a cada precio. Después, encuentra los ingresos que le corresponden a cada precio. Se incluye un ejemplo como ayuda.
    precio (dólares por cada descarga) número de descargas (miles) ingresos (miles de dólares)
    3 15 45
    5
    10
    12
    15
    18
    \(x\)
  2. ¿La relación entre el precio por descargar la película y los ingresos (en miles de dólares) es una relación cuadrática? Explica cómo lo sabes.
  3. Ubica los puntos que representan los ingresos, \(r\), como función del precio de una descarga, \(x\), en dólares.

    Blank coordinate plane with grid, origin O.
  4. ¿Qué precio recomendarías que la empresa cobrara por la descarga de una nueva película? Explica tu razonamiento.


La función que usa el precio de cada descarga (\(x\), en dólares) para determinar el número de descargas (\(18-x\), en miles) es un ejemplo de una función de demanda cuya gráfica es conocida. A los economistas les interesan aspectos que pueden afectar la función de la demanda y por lo tanto les interesa el precio que los proveedores quieren establecer.

  1. Si los precios se mantienen fijos, ¿qué cosas pueden aumentar el número de descargas que se predijeron?
  2. Si la demanda cambiara de tal manera que lo que se predice son \(20-x\) miles de descargas a un precio de \(x\) dólares por cada descarga, ¿qué crees que ocurriría con el precio que produce los ingresos máximos? Revisa lo que ocurre en realidad.

7.3: Dominio, vértice y ceros

Estos son 4 grupos de descripciones y ecuaciones que representan algunas funciones cuadráticas conocidas. Las gráficas muestran lo que se puede obtener al graficar las ecuaciones usando tecnología. En cada caso:

  • Describe un dominio que sea adecuado para la situación. Piensa en cualquier extremo superior o inferior que pueda tomar la entrada de la función. Piensa también si todos los números tienen sentido como entradas. Después, describe cómo se debería modificar la gráfica para reflejar ese dominio que tiene sentido.
  • Identifica o estima el vértice de la gráfica. Describe lo que significa en la situación.
  • Identifica o estima los ceros de la función. Describe lo que significan en la situación.

1. El área de un rectángulo que tiene un perímetro de 25 metros y un lado de longitud \(x\): \(A (x)= x \boldcdot \frac{(25- 2x)}{2}\)

Graph of the quadratic function \(A(x)=x\boldcdot \frac{(25-2x)}{2}\) on a coordinate plane, origin \(O\).
  • Dominio:

  • Vértice:

  • Ceros:

2. El número de cuadrados como función del paso \(n\): \(f(n) = n^2 + 4\)

Graph of the quadratic function f of n = n squared + 4. Horizontal axis scale negative 12 to 12 by 6’s, labeled “step number”. Vertical axis scale 0 to 200 by 40’s, labeled “number of squares”. 
  • Dominio:

  • Vértice:

  • Ceros:​​​

3. La distancia que un objeto que cae ha recorrido, en pies, \(t\) segundos después de que se suelta: \(g(t) =16t^2\)

Graph of the quadratic function \(g(t)=16t^2 \) on a coordinate plane, origin \(O\).
  • Dominio:

  • Vértice:

  • Ceros:

4. La altura, en pies, a la que está un objeto que cae \(t\) segundos después de que se suelta: \(h(t) = 576 - 16t^2\)

Graph of the quadratic function h(t)=576 - 16t^2 on a coordinate plane, origin O.
  • Dominio:

  • Vértice:

  • Ceros:

 

Resumen

Las funciones cuadráticas surgen a menudo al estudiar los ingresos. (Los ingresos son el dinero que alguien recibe cuando vende algo).

Supongamos que vamos a vender boletos para una rifa y estamos decidiendo cuánto cobrar por cada uno. Cuando el precio de los boletos es más alto, por lo general se venden menos boletos.

Digamos que a un precio de \(d\) dólares, es posible vender \(600 - 75d\) boletos. Para calcular los ingresos, podemos multiplicar el precio de un boleto y el número de boletos que se espera vender. Una función que modela los ingresos \(r\) que se reciben es \(r(d) = d(600-75d)\). Esta es una gráfica que representa la función.

Graph of non linear function.

Tiene sentido que los ingresos disminuyan después de cierto punto porque si el precio aumenta demasiado, cada vez menos gente comprará un boleto. A partir de la gráfica, podemos reconocer que el mayor ingreso, \$1,200, se obtiene al vender cada boleto a \$4.

También podemos ver que el dominio de la función \(r\) son todos los valores que están entre 0 y 8. Esto tienen sentido porque el costo de los boletos no puede ser negativo. Además, si el precio de cada boleto fuera mayor que \$8, el modelo no funcionaría porque los ingresos recibidos no pueden ser negativos. (En el peor de los casos, los ingresos son \$0).

Entradas del glosario

  • cero (de una función)

    Un cero de una función es una entrada que produce una salida igual a cero. En otras palabras, si \(f(a) = 0\), entonces \(a\) es un cero de \(f\).

  • función cuadrática
    Una función en la que la salida está dada por una expresión cuadrática en la entrada.
  • vértice (de una gráfica)

    El vértice de la gráfica de una función cuadrática o de una función con valor absoluto es el punto donde la gráfica pasa de ser creciente a ser decreciente o viceversa. El vértice es el punto más alto o más bajo de la gráfica.