Función cuadrática

Una función cuadrática (o parabólica) es una función polinómica de segundo grado. Es decir, tiene la forma

Explicamos las funciones cuadráticas o parábolas (definición, ejemplos, vértice, puntos de corte con los ejes, forma factorizada, forma canónica, intersección) y resolvemos problemas. Matemáticas. Funciones. Gráficas.

siendo a0

">

Esta forma de escribir la función se denomina forma general.

La gráfica de una función cuadrática siempre es una parábola.

Ejemplo

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Las parábolas tienen forma de 

"> (si a>0

">) o de 

"> (si a<0

"><0).

Además de la orientación, el coeficiente a

"> es la causa de la amplitud de la función: cuanto mayor es |a|

">a|, más rápido crece (o decrece) la parábola, por lo que es más cerrada.

Dibujar ejemplo

 

Las funciones cuadráticas tienen un máximo (si a<0

">) o un mínimo (si a>0

">0). Este punto es el vértice de la parábola.

La primera coordenada del vértice es

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Y la segunda coordenada es su imagen:

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Ejemplo

Calculamos el vértice de la función

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Identificamos los coeficientes:

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Como a

"> es negativo, la parábola tiene forma de 

">. El vértice es un máximo.

La primera coordenada del vértice es

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Calculamos la segunda coordenada:

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Por tanto, el vértice es el punto

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Gráfica:

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Una parábola siempre corta el eje de ordenadas (eje Y) en un punto. Como esto ocurre cuando x=0

">, se trata del punto (0,c)

"> puesto que f(0)=c

">.

Una función corta al eje de abscisas cuando y=0

">. Por tanto, para hallar estos puntos de corte, tenemos que resolver una ecuación cuadrática:

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Como una ecuación cuadrática puede tener una, dos o ninguna solución, puede haber uno, dos o ningún punto de corte con el eje X.

Recordamos la fórmula que necesitamos:

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Ejemplo

Calculamos los puntos de corte de la función

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Los coeficientes de la ecuación son a=1

">b=0

">b=0 y c=1

">.

Eje Y:

El punto de corte con el eje Y es (0,1)

">.

Eje X:

Resolvemos la ecuación de segundo grado:

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Hay dos soluciones: x=1

"> y x=1

">.

La segunda coordenada es 0

">.

Por tanto, tenemos los puntos de corte

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La forma factorizada de una función cuadrática es

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donde a

"> es el coeficiente principal (visto anteriormente); x1

"> y x2

">x2 son las soluciones de la ecuación ax2+bx+c=0

">.

  • Si la ecuación ax2+bx+c=0

    "> no tiene soluciones, no podemos factorizar la función.

  • Si la ecuación sólo tiene una solución, x1

    ">, la forma factorizada es f(x)=a(xx1)2

    ">

Ejemplo

En el ejemplo anterior vimos que los puntos de corte con el eje X de la función f(x)=x21

"> son (1,0)

"> y (1,0)

">. Por tanto, la forma factorizada de esta función es

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La forma canónica de una función cuadrática es

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donde a

"> es el coeficiente principal visto ya; h

"> es la primera coordenada del vértice y k

"> es la segunda.

Ejemplo

Vimos en un ejemplo que el vértice de la función f(x)=2x2+3

"> es (3/4,9/8)

">. Por tanto, su forma canónica es

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Intersección de dos parábolas

Podemos preguntarnos si las gráficas de dos funciones se cortan entre sí. Para resolver esta pregunta, tenemos que igualar las funciones y resolver la ecuación resultante.

Ejemplo

Calculamos la intersección de las siguientes parábolas:

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Igualamos ambas funciones y resolvemos la ecuación:

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Las soluciones de la ecuación son x=1

"> y x=1

">.

La segunda coordenada se obtiene calculando la imagen:

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Por tanto, los puntos de corte son (1,0)

"> y (1,0)

">(−1,0).

Gráfica:

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Función cuadrática, ejercicios resueltos

Continuamos con nuestro curso de Cálculo, y hoy vamos a revisar el capítulo de función cuadrática. Hemos preparado varios videos y muchos ejercicios resueltos de diferente tipo para estar listos para el examen. Empezamos con un breve repaso de la teoría.

Repaso

Función cuadrática o de segundo grado

Es una función de la forma ax2 + bx + c; donde a,b,c ∈ IR (reales) y a  ≠ 0.

Ejemplos: determinar si las siguientes funciones son cuadráticas o de segundo grado.

Formas de la función cuadrática

La función cuadrática se puede expresar de dos formas diferentes:

Siendo «h» y «k» los valores que nos darán la ubicación del vértice como veremos líneas abajo.

¿Cómo graficar una función cuadrática?

Cuando graficamos una función cuadrática, siempre obtenemos una parábola. Para graficar una función cuadrática, usamos a los siguientes puntos:

1 Vértice

El vértice de una parábola con coordenadas (h;k) se determina con las siguientes fórmulas:

2 Eje de simetría

Para encontrar la ecuación de la recta que define el eje de simetría, simplemente usamos esta fórmula:

3 Intersecciones con los ejes

Para encontrar la intersección de una función con el eje “x”, simplemente tenemos que realizar y = 0; y luego resolvemos la ecuación cuadrática que nos queda.

Para encontrar la intersección de una función con el eje “y”, simplemente tenemos que realizar x = 0; y luego resolvemos la ecuación que nos queda.

Guía de ejercicios

Hemos preparado una guía con muchos ejercicios diferentes de función cuadrática o de segundo grado, resolveremos varios en los videos.

Función cuadrática, ejercicios propuestos PDF

Función cuadrática, introducción

Veamos ahora el video de introducción a la función cuadrática con repaso de teoría y ejercicios resueltos sencillos.

Función cuadrática: forma canónica, vértice e intersecciones

Viene ahora los problemas de convertir una función cuadrática a la forma canónica.

Función cuadrática, aplicaciones

Terminamos con un ejercicio de aplicación de la función cuadrática.

Función cuadrática: problemas de exámenes de admisión

Nos solicitaron problemas de exámenes de admisión. Aquí un par de ejemplos de exámenes de la Universidad Nacional de Ingeniería.

Pasar de forma polinómica a canónica

Veamos también como pasar una función cuadrática en forma polinómica a forma canónica. Lo haremos completando cuadrados:

La forma cuadrática que se plantea al final, en forma canónica es:   y = 4(x+1)2 + 6

Reto

Luego de revisar los videos, es momento de resolver el siguiente reto: (encontrarás la solución líneas abajo).

Solución: