Nombre de la actividad Efectos de la variación de los parámetros a, b y c en la representación gráfica de la parábola f ( x) a( x b) 2 c Autor: Eduardo Tellechea Armenta Tiempo estimado Dos Horas Prerrequisitos Representación analítica de una función Representación tabular de una función Representación gráfica de una función Objetivos Disciplinares Que los estudiantes: Educacionales 1. Desarrollen la habilidad de seguir, al ritmo del grupo, las instrucciones verbalmente formuladas por el profesor. 2. Desarrollen habilidades de interacción con la computadora como herramienta principal de trabajo. 3. Desarrollen la habilidad de plasmar en el papel la información visual que arroja la computadora. 4. Ejerciten su capacidad de cuestionar, conjeturar y anticipar resultados. 5. Desarrollen actitudes adecuadas para el trabajo en equipo, como el respeto a las opiniones, aceptación de la crítica, socialización de las ideas, defensa racional de las ideas propias etc. 1. Exploren y estudien la conversión entre las representaciones analítica, y gráfica de una función. 2. Conozcan los efectos de los parámetros en la gráfica de f ( x) a( x b) 2 c , utilizando la computadora y el Internet. Contenidos Disciplinares a) Gráfica de funciones Medios de enseñanza (métodos de enseñanza y recursos tecnológicos) Métodos de Enseñanza Recursos Tecnológicos Manejo del software, por parte Computadora para el profesor del alumno, a partir de la Computadora para el alumno conducción del profesor. Cañón de proyecciones Traslación de datos de la Papel y lápiz pantalla de la computadora a la hoja de trabajo. Manipulación de datos para la 1 obtención de resultados. Organización del trabajo en el aula 1. El profesor asigna, preferentemente, una computadora a cada alumno o, cuando mucho, a cada pareja de alumnos. 2. El profesor da las instrucciones generales en voz alta, haciendo hincapié en que sus indicaciones deberán ser atendidas en todo momento durante la práctica. Se discuten los aspectos que pudieran resultar confusos y, una vez que los alumnos consideran comprendida la situación, el profesor da inicio a la práctica, explicando el funcionamiento del archivo y simulando, en un caso particular, lo que haría el estudiante Una vez agotadas las indicaciones, el profesor entregará la primera hoja de trabajo y el alumno interactuará libremente con la computadora, atendiendo las indicaciones correspondientes. 3. El desarrollo de la actividad deberá ser guiado por el profesor, para lo cual éste habrá de cuidar su intervención para propiciar el mayor grado de reflexión posible, por parte del alumno. Sugerencia de evaluación de la actividad 1. Incluir, dentro de los cien puntos del examen parcial, un reactivo con contenido similar al de la práctica, con objeto de evaluar el nivel de comprensión alcanzado por el alumno. 2. Asignando un puntaje extra, proponer un reactivo diferente que tenga como contenido esencial el estudiado durante la práctica, y que represente un reto para el alumno. Referencias - Hughes–Hallet, Deborah (2001), Cálculo, CECSA - Un Aparato virtual para trazar la función Derivada y su utilización en la enseñanza del Cálculo Diferencial. http://descartes.cnice.mecd.es/Analisis/Funcion_derivada/index.htm 2 Efectos de la variación de los parámetros a, b y c, en la representación gráfica de la parábola f ( x) a( x b) 2 c I. Efectos de la variación del parámetro a. Al abrir el applet parabolas.htm , se muestra la gráfica de f ( x) a( x b) 2 c con los valores b = c = 0. El valor de a, es posible modificarlo en la parte inferior de la pantalla para analizar el efecto de la variación del parámetro a, sobre la gráfica de la función f ( x) ax2 f ( x) ax2 1. ¿Cuál es la ecuación de la parábola en pantalla? 2. Considere a ésta, como la gráfica de referencia 3. Asigne el valor a = 2 y escriba la ecuación de esta parábola. Observe el cambio en gráfica, respecto a la gráfica de referencia. Encuentre c f (1) = 4. Asigne el valor a = 1/4 y escriba la ecuación de esta parábola. Observe el cambio en gráfica. Encuentre gráficamente f (1) = , de ser necesario haga “zoom” seleccionando pantalla con el botón derecho del Mouse y “arrastrándolo” 5. Asigne el valor a = -2 y escriba la ecuación de esta parábola. Observe el cambio en gráfica. Encuentre gráficamente f (1) = 6. Asigne el valor a = -1/4 y escriba la ecuación de esta parábola. Observe el cambio en gráfica. Encuentre gráficamente f (1) = 7. Asigne el valor a = 1/10 y escriba la ecuación de esta parábola. Observe el cambio en gráfica. Encuentre gráficamente f (1) = 8. Explore libremente, modificando el valor de a y observe los cambios en la gráfica 9. ¿Qué sucede con la gráfica cuando a>0 ? 10. ¿Qué sucede con la gráfica cuando a <0? 11. ¿Qué sucede con la gráfica cuando -1 < a < 0 o 0 < a < 1? 12. ¿Cómo se ubica, geométricamente el valor de a? 3 la la la la la la II. Efectos de la variación del parámetro b. Al abrir el applet parabolas.htm#b , se muestra de nuevo la gráfica de f ( x) a( x b) 2 c . Mantendremos fijos los valores de a = 1 y c = 0, y estudiaremos el efecto de la variación del parámetro b, sobre la gráfica de la función f ( x) ( x b) 2 f ( x) ( x b) 2 1. Asigne el valor b = 0 2. Escriba la ecuación de la parábola y las coordenadas del vértice. Observe la tabla correspondiente en la esquina inferior derecha. 3. Considere la parábola del punto 2 como la de referencia. 4. Ahora, asigne el valor b = 1 5. Escriba la ecuación de la parábola y las coordenadas del vértice. Observe la tabla correspondiente en la esquina inferior derecha. 6. Alterne los valores b = 0 , b = 1, para observar el comportamiento en la columna derecha de cada tabla. ¿Qué se observa? 7. ¿Cómo es la gráfica obtenida en 4, respecto a la parábola de referencia obtenida en 2? 8. Repita la secuencia de 4 a 7 para los siguientes valores de b, escribiendo en cada caso la ecuación de la parábola y las coordenadas del vértice. b = 2, b = -3, b =-2 y b = 5/2 9. Explore libremente, modificando el valor de b. Observe la segunda columna en cada tabulación e interprételo geométricamente. 10. ¿Qué sucede con respecto a la gráfica de referencia cuando b > 0?. ¿y cuándo b < 0? 11. ¿Cómo se ubica, geométricamente el valor de b? 4 III. Efectos de la variación del parámetro c. Al abrir el applet parabolas.htm#c , se muestra de nuevo la gráfica de f ( x) a( x b) 2 c . Mantendremos fijos los valores de a = 1 y b = 0, y y estudiaremos el efecto de la variación del parámetro c, sobre la gráfica de la función f ( x) x 2 c f ( x) x 2 c 1. Asigne el valor c = 0 2. Escriba la ecuación de la parábola y las coordenadas del vértice. Observe la tabla correspondiente en la esquina inferior derecha. 3. Considere la parábola del punto 2 como la de referencia. 4. Ahora, asigne el valor c = 1 5. Escriba la ecuación de la parábola y las coordenadas del vértice. Observe la tabla correspondiente en la esquina inferior derecha. 6. Alterne los valores c = 0 , c = 1, para observar el comportamiento en la columna derecha de cada tabla. ¿Qué se observa? 7. ¿Cómo es la gráfica obtenida en 4, respecto a la parábola de referencia obtenida en 2? 8. Repita la secuencia de 4 a 7 para los siguientes valores de c, escribiendo en cada caso la ecuación de la parábola y las coordenadas del vértice: c = 3, c = -3, c =-2 y c = 3/2 9. Explore libremente, modificando el valor de c. Observe la segunda columna en cada tabulación e interprételo geométricamente. 10. ¿Qué sucede con respecto a la gráfica de referencia cuando c > 0?. 11. ¿Qué sucede con respecto a la gráfica de referencia cuando c < 0? 12. ¿Cómo se ubica, geométricamente el valor de c? 5 IV. Integrando los efectos de la variación de los parámetros a, b y c. Al abrir el applet parabolas.htm#abc , se muestra de nuevo la gráfica de f ( x) a( x b) 2 c , para los valores de a = 1 y b = 2 y c = 3. f ( x) a( x b) 2 c 1. Escriba la ecuación de la parábola de la figura y las coordenadas del vértice. 2. Asigne los valores a = 2, b = -1, c = 2. Escriba la ecuación de la parábola y las coordenadas del vértice. Identifique geométricamente el valor de a. 3. Asigne los valores a = -1, b = 2, c = -3. Escriba la ecuación de la parábola y las coordenadas del vértice. Identifique geométricamente el valor de a. 4. Explore libremente para otros valores de los parámetros y responda: ¿Cómo se ubica, geométricamente el valor de a? ¿Cómo se ubica, geométricamente el valor de b? ¿Cómo se ubica, geométricamente el valor de c? 6