FUNCIÓN CUADRÁTICA Prof. Evelyn Dávila Proyecto MSP21- FASE II Academia Sabatina f ( x) ax 2 bx c La forma general de una función cuadrática es; f ( x) ax 2 bx c , donde a,b y c son números reales. Ejemplos f ( x) 4x 2 12 x 9 a= 4, b= 12 , c= 9 f ( x) 2x 2 5x 3 a= 2, b= 5 , c= -3 f ( x) x2 25 a= 1, b= 0 , c= 25 La gráfica de una función cuadrática es una parábola; ésta representa el conjunto solución de la función. La función cuadrática básica es f ( x) x2 . Su gráfica es la siguiente x y 2 4 1 1 0 0 -1 1 -2 4 CARACTERÍSTICAS GRÁFICAS DE UNA FUNCIÓN CUADRÁTICA Dada en la forma estándar f ( x) ax 2 bx c Dominio - los números reales Concavidad El valor de a nos indica el tipo de concavidad de la parábola: Si a>0 . es cóncava hacia arriba Si a<0, es cóncava hacia abajo a>0 a<0 Vértice El vértice es el punto mínimo en una parábola cóncava hacia arriba y es el punto máximo en una parábola cóncava hacia abajo. La coordenada de el vértice es dada por : x b 2a y b f( ) 2a Vértice Punto mínimo Simetría La parábola es simétrica con respecto a la línea vertical que pasa por su vértice y cuya ecuación es dada por x . b 2a Interceptos en x La parábola puede tener hasta un máximo de dos interceptos en x. En general podemos encontrar uno de los siguientes casos: Tiene dos interceptos en x: la parábola es cóncava hacia arriba y su vértice se encuentra bajo el eje de x ó es cóncava hacia abajo y su vértice se encuentra sobre el eje de x. Tiene un intercepto en x; el vértice se encuentra sobre el eje de x. No tiene intercepto en x: esta parábola no intercepta el eje de x y se encuentra en el primer y segundo cuadrante ó se encuentra en el tercer y cuarto cuadrante. Procedimiento para hallar el(los) interceptos en el eje de x 1. 2. Igualar la función a cero y hallar las raíces mediante el método de factorización o la fórmula cuadrática. En esos valores ocurren los interceptos. Fórmula cuadrática x b b2 2a 4 ac Intercepto en y La parábola tiene un intercepto en y y la coordenada de ese punto es (0,c). Para , f ( x) f (0) ax 2 c ; bx c EJEMPLO 1 2x 2 f ( x) Parámetros a = 2, DOMINIO b = 5, c = -3 Números Reales Concavidad Vertice 5x 3 a=2 Cóncava hacia arriba ( -1.25, -1.31 ) x y b 2a b f( ) 2a x Punto mínimo 5 2 2 5 4 f ( 1.25) 1.25 2( 1.25) 2 3.125 6.25 3 6.125 5( 1.25) 3 EJEMPLO 1 f ( x) (continuación) 2x 2 Eje de simetría 5x 3 x = -1.25 Interceptos en el eje de x 5 x x b b2 2a 5 x 52 4 ( 2 )( 3) 2( 2) 4 ac x ( 0.5 , 0 ) y ( -3 , 0 ) 25 24 4 5 7 2 1 4 4 2 5 7 12 4 4 5 49 4 3 5 7 4 EJEMPLO 1 f ( x) Interceptos en el eje de y GRAFICA (continuación) 2x 2 5x 3 (0 , -3 ) EJEMPLO 2 x2 f ( x) Parámetros 4 a = -1 , b = 0, c = 4 Dominio Números reales Concavidad Vértice x a = -1 ( 0, 4 ) b 2a 0 2 Cóncava hacia abajo Punto máximo y 0 y b ) 2a f (0) 4 f( EJEMPLO 2 (continuación) f ( x) x2 4 Interceptos en x f(x) = x2 4 0 0 Esta ecuación cuadrática se puede resolver mediante uno de los siguientes métodos: despejar utilizando radicales o la formula cuadrática. Fórmula cuadrática x b b2 2a 4 ac x x x 0 02 4( 1)( 4) 2( 1) 4 2 4 2 2 2 Interceptos en x ( -2, 0 ) y ( 2, 0 ) 16 2 4 2 EJEMPLO 2 (continuación) f ( x) x2 4 EJEMPLO 3 3x 2 f ( x) Parámetros 7x 6 a = 3 , b = 7, c = - 6 Dominio Números reales Concavidad Vértice a=3 Cóncava hacia arriba ( -1.17, -10.1 ) Punto mínimo y x b 2a 7 2(3) 7 6 1.17 y b ) 2a f ( 1.17 ) f( 3( 1.17 ) 2 4.11 8.19 6 10 .1 7 ( 1.17 ) 6 EJEMPLO 3 (continuación) f ( x) Eje de simetría 3x 2 x = 1.17 Interceptos en el eje de x x b b2 2a 7x 6 ( 0.67 , 0 ) y ( - 3 , 0 ) 7 x 72 2 (3) 4 ac 7 x x 4 (3)( 6 ) 49 6 7 11 6 7 11 6 72 7 121 6 4 6 2 3 18 6 .67 3 7 11 6 EJEMPLO 3 (continuación) f ( x) 3x 2 7x 6 Práctica g ( x) Parámetros Dominio Concavidad Vértice Simetria Intercepto(s) en x Intercepto en y GRAFICA 4x 2 12 x 9 Práctica g ( x) Parámetros 4x 2 12 x 9 a = 4 , b = 12, c = 9 Dominio Números reales Concavidad a = 4 Cóncava hacia arriba Vértice ( -1.5,-14.9 ) Punto mínimo x 12 2( 4) 12 8 3 2 g ( 1 .5) 1 .5 9 14 .9 4 ( 1 .5) 2 9 ( 1.5, 14 .9) 12 ( 1.24 ) 14 .9 9 Práctica – continuación g ( x) 4x 2 12 x 9 Aplicaciones Caida libre de un objeto El modelo matemático para describir la posición de un objeto en caída libre es dado por s (t ) 1 2 at 2 v0 t s0 Donde a , es la constante de aceleración debido a la gravedad, v velocidad inicial y s 0 la 0 posición inicial. La constante de aceleracion es dada por g 32 pies seg 2 o g 9 .8 m seg 2 Un objeto es lanzado hacia arriba desde un edificio, a una altura de 100 pies a una velocidad inicial de 5 millas por hora. ¿Cuál es la altura máxima alcanzada por el objeto? ¿Cuánto tiempo le toma al objeto tocar el piso?