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Em qual valor a parábola cruza o eixo y *?INTERSEÇÃO DA PARÁBOLA COM O EIXO Y (EIXO DAS ORDENADAS): A parábola intercepta o eixo das ordenadas sempre quando temos o valor de x igual a zero, ou seja, y = a. 02 + b. 0 + c = 0 + 0 + c = c. Logo, a parábola intercepta o eixo das ordenadas no ponto (0,c). Como determinar as interseções da parábola com o eixo xeo eixo y?A parábola intersecta o eixo das abscissas (x) e o eixo das ordenadas (y). Dada uma função do 2º grau representada pela expressão y = ax² + bx + c, para descobrirmos se a parábola intersecta eixo x, devemos fazer y = 0 e resolver a equação do 2º grau com base na expressão ax² + bx + c = 0.
Onde a função corta o eixo y?O ponto no qual a parábola cortará o eixo Oy dependerá do valor do coeficiente c, ou seja, se c = 2 isso significa que a parábola irá cortar o eixo Oy no ponto de coordenada 2. Como descobrir onde a parábola corta o eixo y?Se c>0, a parábola irá cortar o eixo Y acima da origem; Se c Como encontrar o eixo y?O eixo x é a linha horizontal onde o valor de y é igual a zero e o eixo y é a linha vertical onde o valor de x é igual a zero. O ponto onde a função intercepta o eixo y pode ser facilmente encontrado sabendo que, nesse ponto, x é igual a zero.
Como resolver vértice da parábola?Esse ponto de retorno da parábola, mais conhecido como vértice da parábola, pode ser calculado com base nas expressões matemáticas envolvendo os coeficientes da função do 2º grau dada pela lei de formação y = ax² + bx + c. Como achar o eixo de simetria de uma função quadrática?Para calcular o eixo de simetria de um polinômio de segunda ordem na forma ax2 + bx +c (uma parábola), use a fórmula x = -b / 2a. No exemplo acima, a = 2 b = 3 e c = -1. Substitua os valores e você encontrará: x = -3 / 2(2) = -3/4. Como achar o eixo da parábola?O eixo de simetria de uma parábola é uma reta perpendicular à diretriz que passa pelo seu vértice. Consequentemente, essa reta também passa pelo foco da parábola e contém o segmento chamado parâmetro. Essas equações são obtidas colocando o vértice de uma parábola na origem de um plano cartesiano.
Qual é o eixo XEOY?As duas retas numéricas usadas para determinar o plano cartesiano recebem o nome de eixos. A reta horizontal é chamada de eixo x, ou eixo das abscissas, e a reta vertical é chamada de eixo y, ou eixo das ordenadas. Qual o valor da parábola?
Qual a segunda condição da parábola?
Qual a concavidade da parábola?
Quais são os pontos notáveis de uma parábola?
A parábola
é uma cônica, mesma família das circunferências, elipses e hipérboles. Uma parábola é formada pelos pontos que mantêm a mesma distância de um ponto F (foco) e uma reta r (diretriz). Veja na figura abaixo que, para qualquer ponto da parábola (P, P’ e P’’), a distância até F é igual à distância até r.
Pontos notáveis da parábolaNormalmente, trabalhamos com as parábolas no plano cartesiano, ou seja, sobre os eixos x e y. No plano, é possível localizar os chamados pontos notáveis da parábola:
As equações de uma parábolaToda parábola é definida por uma função de 2º grau. Esse tipo de função pode ser apresentado de três formas distintas. 1) Forma geral: y = a . x2 + b . x + cÉ a forma mais conhecida. Observe nos gráficos a seguir como é possível deduzir uma série de informações sobre a parábola, só analisando a função que a define: Observe que:
Agora observe os gráficos de outras três parábolas: Veja que:
Da comparação entre os dois conjuntos de parábolas, podemos concluir que:
2) Forma fatorada: y = a . (x – x1) . (x – x2)Neste caso,
x1 e x2 são as raízes da função – ou seja, os valores de x para os quais y = 0. Desenvolvendo a forma fatorada:
Vamos considerar que:
Substituindo S e P na última etapa do desenvolvimento da função acima, temos:
Comparando essa função com a forma geral: Isso significa que os coeficientes da forma geral têm relação direta com as raízes da função. 3) Forma canônica: y = a . (x – x v )2 + y vEsta forma descreve a parábola a partir das coordenadas de seu vértice V – ou seja, das coordenadas (xv , yv) – e de mais um ponto. O parâmetro a, novamente, é a concavidade da parábola. A forma canônica é muito útil na solução de problemas em que as coordenadas do vértice são conhecidas. Fórmula de BhaskaraÉ a fórmula que determina as raízes de uma função de 2º grau, se elas existirem. A fórmula de Bhaskara é utilizada para resolver a equação da parábola na forma geral: a . x2 + b . x + c = 0 Para isso, basta substituir os coeficientes a, b e c na fórmula: O radicando de é chamado de discriminante, ou delta (∆):= b2 – 4 . a . c A fórmula ficaria, então: A equação terá:
As coordenadas do vérticeQuando temos a função de 2º grau em sua forma geral, podemos obter as coordenadas do vértice aproveitando o fato de que toda parábola é simétrica. Observe: O eixo s é o eixo de simetria.Repare que a coordenada x do vértice V está bem no meio do segmento que une as raízes x1 e x2: xv é o ponto médio desse segmento. Então, o valor da coordenada x do vértice V é a média aritmética das coordenadas x das raízes. Por Bhaskara, sabemos que as duas raízes são: Se substituirmos esse valor na forma geral da função de 2º
grau, obtermos yv: CANÔNICA E GERALObtenha a forma geral da função quadrática representada no gráfico abaixo: Do gráfico obtemos as coordenadas do vértice (V) e do ponto (P) no qual a curva intersecta o eixo y: V(-2, 1) e P(0, 3). Substituindo as coordenadas de V na forma canônica da função, temos: Substituindo as coordenadas de P, ficamos com Vamos substituir o valor encontrado para a na expressão (I): Esta é a equação na forma geral. FORMA FATORADAAs raízes da função f(x) = ax² + bx + c são x1 = 3 e x2 = 5. O vértice da parábola de f(x) tem coordenadas (4,1). Em que ponto o gráfico dessa função cruza o eixo das ordenadas?
Para calcular o valor de a, basta substituir as coordenadas do vértice: (4, 1): Substituindo esse valor na expressão (I), obtemos: O gráfico da função cruza o eixo y no ponto (0, -15). COORDENADAS DO VÉRTICE Determine as coordenadas do vértice da função quadrática que passa pelos pontos P(0, -2) e Q(3, 4), sabendo que uma de suas raízes é x = – 1. Primeiro, vamos obter a expressão da forma geral da função. Depois, calcular as coordenadas do vértice a partir dos coeficientes a, b e c. Repare que conhecemos três pontos da parábola: P (0, -2), Q (3,4) e o ponto correspondente à raiz. Raiz, você se lembra, é o ponto em que a parábola corta o eixo x. E nesse ponto, y sempre vale zero. Então, conhecemos um ponto R (-1, 0). A forma geral da função de 2º grau é y = ax² + bx + c. Substituindo cada um desses pontos nessa forma geral, ficamos com três equações: Para o ponto P (0, -2), temos a equação (I): Para o ponto Q (3,4), temos a equação (II). Aqui já substituímos o valor de c = -2. Veja como fica: Por fim, para o ponto R (-1, 0), definirmos a equação (III) Com as equações (II) e (III) montamos um sistema de equações: Multiplicamos a equação (III) por 3. Ficamos com: Agora, somamos as equações: Substituindo o valor de a em (II), obtemos: Se encontramos os coeficientes a = 1 e b = – 1, temos a forma geral da função da parábola: Para encontrar a coordenada x do vértice V(X,Y) , usamos a fórmula: Substituindo o valor de xv na função, em sua forma geral, encontraremos a coordenada yv: Portanto, o vértice tem coordenadas V (1/2, –9/4). Máximo e mínimoNas funções em que a < 0, a parábola tem concavidade voltada para baixo. Com isso, o vértice é o ponto mais alto da curva – ou seja, sua coordenada y é maior que a de qualquer outro ponto da parábola. Nesse caso, o vértice é chamado de ponto de máximo da função. Já se a função tem a > 0, a parábola tem con- cavidade voltada para cima. O vértice é o ponto mais baixo da curva, e sua coordenada y, a menor de todos os pontos quer a formam. Nesse caso, o vértice é chamado de ponto de mínimo da função. Os pontos máximos e mínimos das parábolas têm aplicações muito práticas. PONTO MAXÍMO Um fazendeiro deseja cercar uma área retangular para fazer um galinheiro. Ele dispõe de 16 metros de alambrado. E um dos lados do galinheiro não precisa da cerca porque é um muro. Qual é a maior área possível desse galinheiro? A figura abaixo mostra a situação do enunciado: O alambrado será usado para fechar apenas três lados do retângulo, ou seja, os 16 metros de alambrado irá cobrir dois comprimentos x (altura do retângulo) e um comprimento y (largura). Então: 2x + y = 16 y = 16 – 2x (I) A área do galinheiro é a área do retângulo: A = x . y Substituindo o valor de y encontrado em (I) na expressão da área, obtemos: Esta é uma função de 2º grau, com coeficiente a = -2. O coeficiente é negativo, então a parábola tem concavidade voltada para baixo. E seu vértice
será o ponto máximo – o ponto que corresponde à área máxima possível para o retângulo. Calculando o valor de x no vértice: Portanto, a área do galinheiro é máxima quando os lados x medem 4 metros. COMO É CONSTRUÍDO O M DO MCDONALD’SOs designers gráficos empregam várias figuras geométricas no desenho de logotipos. Observe com atenção o logo da rede de lanchonetes McDonald’s. Repare que as pernas da letra M têm a forma muito parecida com a de duas parábolas: O M no plano cartesiano: Trabalhando apenas com metade do logotipo, podemos reconhecer os pontos notáveis da parábola da esquerda: o vértice Ve e as raízes x1 e x2 da função de 2º grau que define a parábola:
Repare:
Podemos, agora, deduzir a função que define cada um dos pontos da figura, por dois caminhos: 1) A partir das coordenadas do vértice (V)Vamos trabalhar com a forma canônica da função. Para isso, devemos conhecer as coordenadas do vértice e as de mais um ponto da parábola – o ponto x2, por exemplo. Então, temos estes dados: Substituindo as coordenadas do vértice em Desenvolvendo: Para obter o valor do coeficiente a, substitui- mos as coordenadas do outro ponto conhecido, x2 = (2, 0). Ou seja, x = 2 e y = 0. Então: Substituindo esse valor em (I), temos: Aplicando a propriedade distributiva da multiplicação, obtemos: Está confirmado: o coeficiente a é negativo e o coeficiente c é nulo. 2) A partir das raízesSe conhecemos as raízes de uma função de 2º grau, conseguimos obter a expressão da função em sua forma Só de observar a figura já sabemos que:
Vamos substituir as raízes na forma fatorada da função: Efetuando a multiplicação indicada, temos: Agora, é só substituir as coordenadas do outro ponto conhecido, no caso o vértice V (3, 3): Essa é a forma geral da função de 2º grau que tem como gráfico a parábola da direita do logotipo do McDonald’s. Observe que, assim como na primeira parábola, o coeficiente a desta segunda parábola também é negativo: sua concavidade é para baixo. E tem o mesmo valor (-3). Os outros coeficientes (b e c) também influem na localização de cada parábola no plano cartesiano. No caso da parábola da direita, c = -24 significa que, se a parábola fosse prolongada, ela cruzaria o eixo y na coordenada (0, -24). Qual e o ponto de intersecção com o eixo y?INTERSEÇÃO DA PARÁBOLA COM O EIXO Y (EIXO DAS ORDENADAS):
A parábola intercepta o eixo das ordenadas sempre quando temos o valor de x igual a zero, ou seja, y = a. 02 + b. 0 + c = 0 + 0 + c = c. Logo, a parábola intercepta o eixo das ordenadas no ponto (0,c).
Qual coeficiente indica o ponto em que a parábola corta o eixo y?Enquanto o coeficiente “c” indica onde a parábola corta o eixo Y, estabelecendo as seguintes relações: Se c>0, a parábola irá cortar o eixo Y acima da origem; Se c<0, a parábola irá cortar o eixo Y abaixo da origem; Se c=0, a parábola irá cortar o eixo Y na origem, ou seja, ponto (0,0).
Quais são as coordenadas do ponto de intersecção da parábola com o eixo y?O ponto é um ponto do plano e, portanto, tem o y, duas coordenadas. Uma delas, a coordenada x ou abscissa do ponto é a projeção dele no eixo x (horizontal) Logo, a abscissa do ponto é 0.
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