| Módulo III - Capítulo I Aprendendo |
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Funções Quadráticas: Uma abordagem geométrica |
No capítulo 3 do módulo I, estudamos a equação
e traçamos o seu gráfico. Esta equação define a mais simples de todas as funções quadráticas. Esta curva, apesar de mais simples, tem várias propriedades em comum com a função quadrática mais geral
. Esta seção é dedicada ao estudo das funções do tipo
, onde a, h e k são números reais quaisquer. As atividades que se seguem têm como objetivo determinar as principais propriedades e características das funções deste último tipo e mostrar como o gráfico de
pode ser obtido a partir do gráfico da parábola básica
, por meio de transformações geométricas, do mesmo modo como foi feito ao estudarmos a função valor absoluto. Este estudo é importante pois, como veremos no decorrer deste capítulo, toda função quadrática pode ser escrita na forma
.
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Atividade 1 |
Nessa atividade, queremos descobrir como o gráfico de
pode ser obtido a partir do gráfico de
.
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Na figura ao lado, traçamos em conjunto os gráficos das funções
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Atividade 2 |
Queremos descobrir, agora, como o gráfico de
pode ser obtido a partir do gráfico de
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Na figura ao lado, traçamos em conjunto os gráficos das funções
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Atividade 3 |
O objetivo dessa atividade é explicar como o gráfico de
pode ser obtido a partir do gráfico de
.
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Na figura ao lado, traçamos em conjunto os gráficos das funções
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Na figura ao lado, traçamos em conjunto os gráficos das funções
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Atividade 4 |
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Na figura ao lado, traçamos em conjunto os gráficos das funções
Você consegue explicar como o gráfico de
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Agora é com você! |
Pelo que foi observado nos exemplos e atividades acima, é possível concluir que para obter o gráfico de
a partir do gráfico de
devemos:
(a) Dilatar o gráfico no sentido vertical por um fator de escala igual a |
a
| , se |
a
| > 1, ou contraí-lo, se |
a
| < 1. Se
> 1 esta transformação resulta numa parábola "mais fechada". Se
, esta transformação resulta numa parábola "mais aberta", como é ilustrado nos esquemas abaixo.
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(b) Refletir o gráfico em relação ao eixo
x,
se
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(c) Transladar o gráfico para a direita, se h > 0 ou para a esquerda se h < 0.
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(d) Transladar o gráfico para cima se k > 0 ou para baixo se k < 0.
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Concluindo |
O gráfico de uma função do tipo
é uma parábola com a concavidade voltada para cima se
a
> 0
, ou para baixo, se a
< 0. Se
> 1, seu gráfico é "mais fechado" do que o da parábola básica
e, "mais aberto", se
. Seu vértice, isto é, seu ponto extremo é o ponto (
h
,
k
). Neste vértice a função assumirá o seu menor valor, se
a
> 0
. Neste caso dizemos que o vértice ( h
,
k
) é o ponto de mínimo da parábola. Se
a
< 0
, no vértice, a parábola assumirá o seu maior valor, isto é, o vértice (
h
,
k
) será o ponto de máximo da parábola. Consequentemente, a imagem destas funções é um intervalo do tipo [
), se
a
< 0 e do tipo (
], se
a
< 0.
A reta vertical que passa pelo seu vértice, isto é, a reta x
=
h
, é o seu eixo de simetria. Com isto queremos dizer que as partes do gráfico a direita e a esquerda desta reta são a imagem espelhada uma da outra. Dependendo dos valores de
a
,
h
e
k
o gráfico desta função não intercepta o eixo
x
ou pode cortar este eixo em 1 ou 2 pontos. Isto significa que a equação
pode ter uma, duas ou nenhuma raiz real.
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Exemplo 1 |
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O gráfico de
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Exemplo 2 |
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A função
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Agora é com você! |
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3) O gráfico de
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