Representando graficamente uma função

Contente

Como um gráfico vê uma equação quadrática ax + bx + c, também qualquer escrito comoa(x - h) + k, parece uma curva suave em forma de U. Isso é o que chamamos de parábola. A representação gráfica de uma equação quadrática envolve encontrar o vértice, a direção e, muitas vezes, as interseções com o eixo x e o eixo y. No caso da equação quadrática relativamente simples, também pode ser suficiente inserir vários valores para x para indicar esses pontos no sistema de coordenadas, após o que a parábola pode ser desenhada. Vá para a etapa 1 para começar.

Degraus

Imagem intitulada Faça o gráfico de uma equação quadrática Etapa 1
1. Determine que tipo de equação quadrática você tem. Isso pode ser escrito de duas maneiras: a notação padrão e a notação de vértice (outra maneira de escrever a fórmula da raiz quadrada). Você pode usar ambos para fazer um gráfico de uma equação quadrática, mas esse processo é um pouco diferente em ambos os casos. Normalmente você encontrará o formulário padrão, mas certamente não faz mal aprender a usar os dois formulários. As duas formas de uma equação quadrática são:
  • A forma padrão. Aqui a equação quadrática é escrita como: f(x) = ax + bx + c onde a, b e c são números reais e a não é igual a zero.
  • Dois exemplos de equações quadráticas padrão: f(x) = x + 2x + 1 e f(x) = 9x + 10x -8.
  • A forma do vértice. Aqui a equação quadrática é escrita como: f(x) = a(x - h) + k onde a, h e k são números reais e a não é igual a zero. Essa forma é chamada de vértice porque h e k se referem diretamente ao vértice de sua parábola no ponto (h,k).
  • Dois exemplos de equações em forma de vértice são f(x) = 9(x - 4) + 18 e -3(x - 5) + 1
  • Para poder fazer um gráfico dessas equações, primeiro determinamos o topo (h,k) do gráfico. Na equação padrão, você pode encontrar isso via: h = -b/2a e k = f(h), enquanto já é dado na forma de vértice porque h e k ocorrem na equação.
  • Imagem intitulada Faça o gráfico de uma equação quadrática Etapa 2
    2. Determine suas variáveis. Para resolver uma equação quadrática, geralmente é necessário determinar as variáveis ​​a, b e c (ou a, h e k). Um problema comum lhe dará uma equação quadrática na forma padrão, mas a notação de vértice também pode ocorrer.
  • Por exemplo: a função padrão f(x) = 2x +16x + 39. Aqui temos a = 2, b = 16 e c = 39.
  • Em notação de vértice: f(x) = 4(x - 5) + 12. Aqui temos a = 4, h = 5 e k = 12.
  • Imagem intitulada Faça o gráfico de uma equação quadrática Etapa 3
    3. Calcular h. Na notação de vértice o valor de h já é dado, mas na notação padrão este valor ainda não foi calculado. Lembre-se que para a equação padrão, h = -b/2a.
  • Exemplo 1. (f(x) = 2x +16x + 39), h = -b/2a = -16/2(2). Resolvendo isso, vemos que h = -4.
  • Exemplo 2. (f(x) = 4(x - 5) + 12), vemos imediatamente que h = 5.
  • Imagem intitulada Faça o gráfico de uma equação quadrática Etapa 4
    4. Calcular k. Como com h, k já é conhecido para equações na forma de vértice. Para equações em notação padrão, lembre-se de que k = f(h). Em outras palavras, você pode encontrar k substituindo cada variável x pelo valor de h.
  • Vimos por exemplo 1 que h = -4. Agora, para encontrar k, resolvemos essa equação inserindo esse valor de h na equação, para a variável x:
  • k = 2(-4) + 16(-4) + 39.
  • k = 2(16) - 64 + 39.
  • k = 32 - 64 + 39 = 7
  • Do exemplo 2 sabemos que o valor de k é igual a 12, sem a necessidade de cálculo.
  • Imagem intitulada Faça o gráfico de uma equação quadrática Etapa 5
    5. Desenhe a parte superior ou inferior do gráfico. A crista ou vale da sua parábola é o ponto (h, k) - h representa a coordenada x e k representa a coordenada y. A crista é o centro de sua parábola - o ponto mais alto ou mais baixo, a crista ou a depressão, de um gráfico na forma de um "VOCÊS" ou vice-versa. Ser capaz de determinar o vértice de uma parábola é uma parte essencial de ser capaz de desenhar um gráfico correto – muitas vezes determinar o vértice de uma parábola é parte de um problema de matemática na escola.
  • No exemplo 1, a parte superior do gráfico é (-4,7). Desenhe o ponto em seu gráfico e certifique-se de nomear as coordenadas corretamente.
  • No exemplo 2, o topo é (5,12). Então do ponto (0,0) você vai 5 lugares para a direita e depois 12 para cima.
  • Imagem intitulada Faça o gráfico de uma equação quadrática Etapa 6
    6. Desenhe o eixo de simetria da parábola. O eixo de simetria de uma parábola é a linha que intercepta a figura no meio e a divide exatamente ao meio. Um lado do gráfico é espelhado ao longo desta linha no outro lado do gráfico. Para equações quadráticas da forma ax + bx + c ou a(x - h) + k, este eixo é a linha paralela ao eixo y que passa pelo vértice da parábola.
  • No caso do exemplo 1, o eixo de simetria é a linha paralela ao eixo y e que passa pelo ponto (-4, 7). Embora não faça parte da parábola em si, destacar levemente esta diretriz pode mostrar o quão simétrica é a curva da parábola.
  • Imagem intitulada Faça o gráfico de uma equação quadrática Etapa 7
    7. Determine a direção da parábola. Depois de descobrir qual é o topo da parábola, é necessário saber se você está lidando com uma parábola de montanha ou uma parábola de vale, ou seja, se a abertura está na parte inferior ou na parte superior. Felizmente isso é muito simples. E se "uma" positivo você está lidando com uma parábola do vale; é "uma" negativo então é uma parábola de montanha (com a abertura na parte inferior)
  • No exemplo 1 estamos lidando com a função (f(x) = 2x +16x + 39), e esta é, portanto, uma parábola de vale, pois a = 2 (positiva).
  • No exemplo 2 estamos lidando com a função f(x) = 4(x - 5) + 12), e esta também é uma parábola de vale porque a = 4 (positiva).
  • Imagem intitulada Faça o gráfico de uma equação quadrática Etapa 8
    8. Determine, se necessário, as interseções da parábola. Muitas vezes, em problemas de matemática, você é solicitado a fornecer as interseções da parábola com o eixo x (estas são "zero", uma ou dois pontos onde a parábola intercepta ou toca o eixo x). Mesmo que não sejam solicitados, esses pontos são muito importantes para poder traçar um gráfico preciso. Mas nem todas as parábolas se cruzam com o eixo x. Se você está lidando com uma parábola de vale e o ponto do vale está acima do eixo x ou, no caso de uma parábola de montanha, logo abaixo do eixo x, então simplesmente não há interseções a serem encontradas. Em caso afirmativo, use um dos seguintes métodos:
  • Determine que f(x) = 0 e resolva a equação. Este método pode funcionar para equações quadráticas simples, especialmente na forma de vértice, mas você descobrirá que fica cada vez mais difícil à medida que as funções se tornam mais complexas. Abaixo estão alguns exemplos.
  • f(x) = 4(x - 12)
  • 0 = 4(x - 12) - 4
  • 4 = 4(x - 12)
  • 1 = (x - 12)
  • SqRt(1) = (x - 12)
  • +/- 1 = x -12. x = 11 e 13 são as intersecções com o eixo x da parábola.
  • Fatore a equação. Algumas equações da forma ax + bx + c podem ser facilmente reescritas como (dx + e)(fx +g), onde dx × fx = ax, (dx × g + fx × e) = bx, e e × g = c. Neste caso, os x-intercepts são os valores de x onde cada termo dentro dos parênteses se torna 0. Por exemplo:
  • x + 2 x + 1
  • = (x + 1)(x + 1)
  • Neste caso, o ponto de interseção é igual a -1 porque, quando preenchido com os dois fatores, resulta em zero.
  • Use a fórmula abc. Se não for fácil descobrir as interseções ou fatorar a equação, use o "fórmula abc" que se destina especialmente a este. Suponha uma equação na forma ax + bx + c. Em seguida, insira os valores de a, b e c na fórmula x = (-b +/- SqRt(b - 4ac))/2a. Observe que isso geralmente fornece duas respostas para x, o que é bom - isso significa apenas que sua parábola tem duas interseções com o eixo x. Aqui está um exemplo:
  • -Insira 5x + 1x + 10 na equação da seguinte forma:
  • x = (-1 +/- SqRt(1 - 4(-5)(10)))/2(-5)
  • x = (-1 +/- SqRt(1 + 200))/-10
  • x = (-1 +/- SqRt(201))/-10
  • x = (-1 +/- 14,18)/-10
  • x = (13,18/-10) e (-15,18/-10). As interseções da parábola com o eixo x são aproximadamente x = -1.318 e 1.518
  • Como no exemplo 1 com a equação 2x + 16x + 39, ficará assim:
  • x = (-16 +/- SqRt(16 - 4(2)(39))))/2(2)
  • x = (-16 +/- SqRt(256 - 312))/4
  • x = (-16 +/- SqRt(-56)/-10
  • Como não é possível encontrar a raiz quadrada de um número negativo, sabemos que não existem interseções com o eixo x para essa parábola em particular.
  • Imagem intitulada Faça o gráfico de uma equação quadrática Etapa 9
    9. Se necessário, determine a interseção da parábola com o eixo y. Muitas vezes não é necessário, mas às vezes é necessário encontrar esse ponto de interseção, por exemplo, para um problema de matemática. Isso é bastante fácil - defina o valor de x para 0 e resolva a equação para f(x) ou y, que fornece o valor de y do ponto onde a parábola cruza com o eixo y. A diferença com as interseções através do eixo x é que com o eixo y sempre há apenas um ponto de interseção. Nota - para equações padrão, a interseção com o eixo y está em y = c.
  • Por exemplo, sabemos que nossa equação quadrática 2x + 16x + 39 tem um ponto de interseção y = 39, mas também podemos encontrar isso da seguinte forma:
  • f(x) = 2x + 16x + 39
  • f(x) = 2(0) + 16(0) + 39
  • f(x) = 39. A intersecção da parábola com o eixo y: y = 39. Como indicado acima, podemos ler facilmente a interseção porque y = c.
  • A equação 4(x - 5) + 12 tem uma interseção com o eixo y que pode ser encontrada da seguinte forma:
  • f(x) = 4(x - 5) + 12
  • f(x) = 4(0 - 5) + 12
  • f(x) = 4(-5) + 12
  • f(x) = 4(25) + 12
  • f(x) = 112. A interseção com o eixo y: y = 112.
  • Imagem intitulada Faça o gráfico de uma equação quadrática Etapa 10
    10. Se você achar necessário, primeiro desenhe pontos extras e depois todo o gráfico. Agora você deve ter um pico ou vale, uma direção, interseções com o eixo x e possivelmente com o eixo y de sua equação. A partir deste ponto, você pode tentar desenhar a parábola usando esses pontos ou tentar encontrar mais pontos para tornar o gráfico mais preciso. A maneira mais fácil de fazer isso é simplesmente preencher um número de valores x, que retorna um número de valores y. Muitas vezes você será solicitado (pelo professor) a calcular primeiro um número de pontos antes de poder desenhar a parábola.
  • Vamos dar outra olhada na equação x + 2x + 1. Já sabemos que a única interseção com o eixo x é (-1.0). Como ele é apenas tangente ao eixo x neste ponto, podemos inferir que o vértice do gráfico é igual a este ponto. Até agora só temos um ponto desta parábola – não o suficiente para poder desenhar um gráfico. Vamos encontrar mais alguns pontos para ter certeza de que temos mais valores.
  • Vamos tentar encontrar os valores de y associados aos seguintes valores de x: 0, 1, -2 e -3.
  • x=0: f(x) = (0) + 2(0) + 1 = 1. Então o ponto é (0,1).
  • x=1: f(x) = (1) + 2(1) + 1 = 4. Então o ponto é (1,4).
  • x=-2: f(x) = (-2) + 2(-2) + 1 = 1. Então o ponto é (-2.1).
  • x=-3: f(x) = (-3) + 2(-3) + 1 = 4. Então o ponto é (-3,4).
  • Coloque esses pontos no gráfico e desenhe sua parábola. Observe que a parábola é completamente simétrica - se você conhece os pontos de um lado do gráfico, geralmente pode economizar muito trabalho usando esses pontos para encontrar os pontos do outro lado do eixo de simetria.
  • Pontas

    • Arredonde os números se necessário ou use frações. Isso pode ajudar a exibir um gráfico corretamente.
    • Observe que se, para a função f(x) = ax + bx + c, b ou c forem iguais a zero, esses termos desaparecerão. Por exemplo, 12x + 0x + 6 é igual a 12x + 6 porque 0x é igual a 0.

    Оцените, пожалуйста статью