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Funções quadráticas, vértice e domínio

1ª série · Ensino Médio diurno · Espírito SantoPercurso edumaterial

O que vais aprender

  • Interpretar concavidade, simetria e valores de uma função quadrática.
  • Comparar extremos teóricos com o domínio do problema.

Antes de começar

  • Funções e equações quadráticas

Entenda a relação

Uma função quadrática f(x)=ax²+bx+c, com a≠0, tem gráfico parabólico. Coeficiente a positivo produz concavidade para cima e a negativo, para baixo. O termo c é o corte vertical, pois a entrada zero anula os termos com x. Em y=ax², entradas opostas têm imagens iguais e dobrar x quadruplica a imagem.

O vértice marca a entrada xᵥ=−b/(2a) e a imagem yᵥ=f(xᵥ). Com concavidade para cima há mínimo global; para baixo, máximo global. A entrada do vértice e a imagem extrema são grandezas distintas. O eixo x=xᵥ é vertical; pontos à mesma distância desse eixo têm a mesma altura no gráfico.

Um domínio contextual pode excluir o vértice. Em um intervalo fechado, compare os candidatos admitidos: vértice, se estiver dentro, e as duas pontas quando necessário. Se o domínio admite todos os inteiros de um intervalo e o vértice fica entre inteiros, compare os vizinhos que pertencem ao domínio, além das pontas quando necessário. Num conjunto esparso de inteiros, use os candidatos realmente disponíveis; os vizinhos usuais podem não existir. Uma quantidade fracionária ótima no modelo contínuo pode não ser uma quantidade admissível de objetos.

Vértice
Ponto da parábola que determina seu eixo de simetria e o valor extremo global.

Como organizar a resolução

  1. Determine concavidade e abscissa do vértice.
  2. Calcule a imagem no vértice.
  3. Compare os candidatos com o domínio e confira os valores admissíveis.

Um caso resolvido

Compare o mínimo de f(x)=(x−4)²+3 nos reais e no intervalo 0≤x≤2.

  1. Nos reais, o quadrado zera em x=4 e a imagem mínima é 3.
  2. O intervalo exclui quatro; nele a função decresce até a entrada dois.
  3. Em dois, a imagem é 4+3=7.

Mínimo global 3; mínimo no intervalo 7.

Confira antes de concluir

O mínimo restrito é três porque a parábola tem vértice em (4,3).

No intervalo dado, o mínimo é sete em x=2.

O vértice global não pertence ao conjunto de entradas permitidas.

  • Concavidade define máximo ou mínimo global.
  • O domínio decide quais pontos podem resolver o contexto.
Parábola azul voltada para cima nos eixos x e y. Um intervalo verde do domínio e suas projeções na curva ficam à esquerda do vértice, destacado em azul e indicado por uma seta.
O intervalo destacado não contém o vértice da parábola.

Verifica agora

  1. Ver a ilustração

    Qual abscissa do vértice de f(x)=x²−12x+4?

    Ver solução explicada

    Resposta: 6

    Menos b sobre duas vezes a produz doze sobre dois.

  2. Ver a ilustração

    f(x)=−(x−2)²+13 é usada no intervalo fechado [3,5]. Qual imagem máxima no intervalo?

    Ver solução explicada

    Resposta: 12

    Vérticex=2 excluído. Para x≥3 a imagem decresce; f(3)=12, maior que f(5)=4.

  3. Ver a ilustração

    Em 0≤x≤1, qual valor mínimo de f(x)=(x−5)²+2?

    Ver solução explicada

    Resposta: 18

    O vértice está fora; a menor imagem ocorre em um e vale dezesseis mais dois.

  4. Ver a ilustração

    Se q é inteiro entre zero e seis, qual maior valor de −q²+5q?

    Ver solução explicada

    Resposta: 6

    Os candidatos dois e três dão seis; as pontas e outros inteiros dão menos.

Alinhamento curricular e fontes

Continua por este corredor

Praticar isto: Reconhecer e representar funções quadráticasPraticar isto: Interpretar vértice e extremos de parábolasFunções por partes e cobranças por faixa