Enunciado

Faça o gráfico de cada função, sem marcar pontos, mas começando com o gráfico de uma das funções básicas dadas na Seção 1.2 e então aplicando as transformações apropriadas.

y = 1 2 ( x 2 + 8 x )

Passo 1

No livro do Stewart, temos o seguinte gráfico:

Esse é o gráfico de y = x 2 , o qual será a nossa base para as transformações.

E a partir dele, temos que chegar no gráfico de

y = 1 2 ( x 2 + 8 x )

Antes de dar uma mexida no gráfico, temos que mudar a nossa função para que ela se apareça apenas com a função x 2 .

Para isso, devemos fazer aparecer um quadrado perfeito na equação, aí a gente pode escrever ele na forma de um produto notável “quadrado da soma”.

a + b 2 = a 2 + 2   .   a   .   b + b 2

Fazendo a = x , temos:

x + b 2 = x 2 + 2 .   x .   b + b 2

Que é a função x 2 com o x somado por “ b ” unidades.

Passo 2

Ficou meio confuso? Dá uma olhada em como a gente faz, vou pegar ( x 2 + 8 x )   e comparar com a fórmula desse produto notável:

a + b 2 = a 2 + 2   .   a   .   b + b 2

x + b 2 = x 2 + 8 x   + b 2

x + b 2 = x 2 + 2   .   b   .   x   + b 2

Se compararmos a segunda expressão com a última, vemos que b = 4 . Nosso produto notável vai ficar assim então:

x + 4 2 = x 2 + 8 x + 16

Passo 3

Agora nós temos que reescrever a nossa função:

y = 1 2 ( x 2 + 8 x + 16 - 16 )

Temos que adicionar o + 16 junto com o - 16 para não aterarmos a equação (isso é o mesmo que somar com 0 ). Olha o que podemos fazer agora:

y = 1 2 [ x + 4 2 - 16 ]

Pronto! Usamos o que encontramos no passo anterior e escrevemos a nossa função de uma forma que podemos desenhar o gráfico muuuito mais facilmente!

Passo 4

Primeiro, vamos pegar o gráfico e deslocar ele 4 unidades para a esquerda.

Isso acontece por que somamos 4 unidades ao x da função. Quando somamos ao x andamos para a esquerda (e quando subtraímos ao x andamos para a direita).

Assim, teremos o gráfico de y = x + 4 2 :

Passo 5

O próximo passo é deslocar o gráfico 16 unidades para baixo.

Isso acontece pois estamos subtraindo 16 de toda a função. Daí, quando diminuímos toda a função por um valor, andamos com ela pra baixo. (e quando somamos toda a função por um valor, andamos com ela pra cima).

Assim a gente chega no gráfico de y = x + 4 2 - 16 :

Passo 6

Ta acabando! Falta só o gráfico de y = 1 2 [ x + 4 2 - 16 ] .

Tudo o que precisamos fazer agora é pegar o gráfico anterior e comprimir ele na vertical por um fator 1 2 . Compressão e expansão na vertical rola quando multiplicamos tooooda a expressão por um número.

O que vai rolar agora é que ao invés do vértice da parábola estar no y = - 16 , ele vai estar no y = - 8 .

Saca só:

Uhul! Chegamos no noss resultado! Essa aqui já era ;)

Resposta

O gráfico de y = 1 2 ( x 2 + 8 ) é o seguinte:

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