Enunciado

Esboce o gráfico da equação por translação, reflexão, compressão e alongamento do gráfico de y = x 2 , y = x , y = 1 / x , y = x ou y = x 3 de maneira apropriada e, então, use um recurso gráfico para confirmar que seu esboço está correto.

7) y = x 2 + 6 x

Passo 1

Bem, nessa questão, nós vamos usar os princípios de translação, alongamento, compreensão e reflexão vistos nesse capítulo e que ficaram bem resumidos na tabela 0.2.2, 0.2.3 e 0.2.4.

Basicamente:

Se temos uma função, por exemplo, g x = x 2 e somamos uma constante positiva à função, por exemplo g x = x 2 + 1 , deslocamos o gráfico da função na quantidade equivalente ao valor da constante para cima (no nosso exemplo, deslocaríamos em 1 unidade para cima no eixo y ).

Se subtraímos uma constante à função ( g x = x 2 - 1 ), deslocamos o gráfico para baixo (no exemplo, seria 1 unidade para baixo no eixo y ).

Se somamos uma constante positiva ao x (ex.: g x = x + 1 2 ), deslocamos o gráfico para a esquerda (no exemplo, seria 1 unidade para a esquerda no eixo x ).

Se subtraímos uma constante positiva ao x (ex.: g x = x - 1 2 ), deslocamos o gráfico para a direita (no exemplo, seria 1 unidade para a direita no eixo x ).

Se multiplicamos a função por uma constante positiva maior que 1 , alongamos o gráfico no eixo vertical por um fator equivalente à constante.

Se multiplicamos a função por uma constante positiva entre 0 e 1 , comprimimos o gráfico no eixo vertical por um fator equivalente à constante.

Se multiplicamos x por uma constante positiva maior que 1 , comprimimos o gráfico no eixo horizontal por um fator equivalente à constante.

Se multiplicamos x por uma constante positiva entre 0 e 1 , alongamos o gráfico no eixo horizontal por um fator equivalente à constante.

Se substituímos x por - x , refletimos o gráfico pelo eixo y .

Se multiplicarmos a função por - 1 , refletimos o gráfico pelo eixo x .

Vamos usar esses conceitos para resolver essa questão!!

Passo 2

Olhando para a função:

y = x 2 + 6 x

Vemos que temos um termo com x elevado ao quadrado, certo? Então, se assemelha mais ao y = x 2 . Mas ainda está estranho, porque estamos somando um número multiplicado por x e isso não se encaixa em nada que vimos até agora... Calma! Nada está perdido.

Quando vierem essas coisas fora da caixinha, significa que temos que modificar por manipulações algébricas até se encaixar nos nossos moldes.

O que podemos fazer nessa? Completar quadrados, pois assim, teremos algo parecido com x + k 2 ( k é um número que vamos descobrir ainda), que se encaixa em nossos moldes!

Vamos encontrar esse k ! Abrindo esse produto notável: x + k 2 = x 2 + 2 k x + k 2 , certo? Comparando com a função:   x 2 + 6 x , queremos que uma seja igual à outra. Assim, podemos dizer que os termos que multiplicam x têm que ser iguais:

2 k = 6

k = 3

Se k = 3 , nosso produto notável fica: x + 3 2 = x 2 + 6 x + 9 . Olha só, tem um 9 de intruso ali! Sem problemas. Se a gente subtraísse 9 desse produto notável, teríamos exatamente a função né? Tipo assim:

  x + 3 2 - 9 = x 2 + 6 x + 9 - 9

x + 3 2 - 9 = x 2 + 6 x

Olha como a “matemágica” ajudou a gente! Isso quer dizer que:

y = x + 3 2 - 9

Agora sim está nos nossos moldes! Pois temos apenas um termo com x .

Passo 3

Vamos identificar as modificações partindo de x 2 :

Primeiro somamos uma constante positiva ( 3 ) ao x , o que desloca o gráfico de x 2 para esquerda em três unidades.

Passo 4

Após ter isso, temos y = x + 3 2 . Próximo passo, então é subtrair a função por uma constante positiva ( 9 ), o que desloca o gráfico para baixo em 9 unidades:

Com isso, chegamos no gráfico de y = x + 3 2 - 9 = x 2 + 6 x .

Resposta

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Determine uma janela retangular apropriada para a função dada e use-a para fazer o gráfico da função: f x = x 2 + 100 x
Determine uma janela retangular apropriada para a função dada e use-a para fazer o gráfico da função f x = 3 ⋅ sin ⁡ 120 x
Determine uma janela retangular apropriada para a função dada e use-a para fazer o gráfico da função f x = sin ⁡ x 40
Determine uma janela retangular apropriada para a função dada e use-a para fazer o gráfico da função f x = cos ⁡ 100 x
Use uma calculadora gráfica ou um computador para determinar qual das janelas retangulares dadas produz o gráfico mais apropriado da função f x = 8 x - x 2 - 4,4p o r- 4,4 - 5,5p o r0,100 - 10,10p o r