Toda função definida por f(x) = ax + b, com a e b pertencentes aos reais e a 0 é considerada uma função do 1º grau e possui representação gráfica no plano cartesiano. O gráfico de uma função do 1º grau é uma reta podendo ser crescente ou decrescente.
Construa uma tabela com duas colunas, na primeira coloque valores de x (domínio) e na segunda os valores de f(x) (imagem da função). Marque no plano cartesiano os pares ordenados (x,y), depois trace a reta da função.
Traçando o gráfico de uma função do 1º grau crescente. (a > 0)Traçando o gráfico de uma função do 1º grau decrescente. (a < 0) f(x) = -2x + 3
Publicado por Marcos Noé Pedro da Silva
No Ensino Fundamental, funções são fórmulas matemáticas que associam cada número de um conjunto numérico (o domínio) a um único número pertencente a outro conjunto (o contradomínio). Quando essa fórmula é uma equação do segundo grau, temos uma função do segundo grau.
As funções podem ser representadas por figuras geométricas cujas definições coincidem com suas fórmulas matemáticas. É o caso da reta, que representa funções do primeiro grau, e da parábola, que representa funções do segundo grau. Essas figuras geométricas são chamadas de gráficos.
A ideia central da representação de função por um gráfico
Para desenhar o gráfico de uma função, é preciso avaliar qual elemento do contradomínio está relacionado com cada elemento do domínio e marcá-los, um a um, em um plano cartesiano. Quando todos esses pontos forem marcados, o resultado será justamente o gráfico de uma função.
Vale ressaltar que as funções do segundo grau, geralmente, são definidas em um domínio igual a todo o conjunto dos números reais. Esse conjunto é infinito e, por isso, é impossível marcar todos os seus pontos em um plano cartesiano. Desse modo, a alternativa é esboçar um gráfico que possa representar em parte a função avaliada.
Antes de qualquer coisa, lembre-se de que as funções do segundo grau possuem a seguinte forma:
y = ax2 + bx + c
Diante disso, apresentamos cinco passos que tornam possível a construção de um gráfico de função do segundo grau, exatamente como os que são exigidos no Ensino Médio.
Passo 1 – Avaliação geral da função
Existem alguns indicadores que ajudam a descobrir se o caminho certo está sendo tomado ao construir o gráfico de funções do segundo grau.
I - O coeficiente “a” de uma função do segundo grau indica sua concavidade, ou seja, se a > 0, a parábola será para cima e possuirá ponto de mínimo. Se a < 0, a parábola será para baixo e possuirá ponto de máximo.
II) O primeiro ponto A do gráfico de uma parábola pode ser facilmente obtido apenas observando o valor do coeficiente “c”. Desse modo, A = (0, c). Isso ocorre quando x = 0. Observe:
y = ax2 + bx + c
y = a·02 + b·0 + c
y = c
Passo 2 – Encontrar as coordenadas do vértice
O vértice de uma parábola é o seu ponto de máximo (se a < 0) ou de mínimo (se a > 0). Ele pode ser encontrado pela substituição dos valores dos coeficientes “a”, “b” e “c” nas fórmulas:
xv = – b
2a
yv = – ∆
4a
Desse modo, o vértice V é dado pelos valores numéricos de xv e yv e pode ser escrito assim: V = (xv,yv).
Passo 3 – Pontos aleatórios do gráfico
É sempre bom indicar alguns pontos aleatórios cujos valores atribuídos à variável x sejam maiores e menores que xv. Isso lhe dará pontos antes e depois do vértice e tornarão o desenho do gráfico mais fácil.
Passo 4 – Se possível, determine as raízes
Quando existem, as raízes podem (e devem) ser incluídas no desenho do gráfico de uma função do segundo grau. Para encontrá-las, faça y = 0 para obter uma equação do segundo grau que possa ser resolvida pela fórmula de Bhaskara. Lembre-se de que resolver uma equação do segundo grau é o mesmo que encontrar suas raízes.
A fórmula de Bhaskara depende da fórmula do discriminante. São elas:
x = – b ± √∆
2a
∆ = b2 – 4ac
Passo 5 – Marcar todos os pontos obtidos no plano cartesiano e ligá-los, de modo a construir uma parábola
Lembre-se de que o plano cartesiano é formado por duas retas numéricas perpendiculares. Isso significa que, além de conter todos os números reais, essas retas formam um ângulo de 90°.
Exemplo de plano cartesiano e exemplo de parábola.
Exemplo
Construa o gráfico da função do segundo grau y = 2x2 – 6x.
Solução: Observe que os coeficientes dessa parábola são a = 2, b = – 6 e c = 0. Dessa maneira, pelo passo 1, podemos afirmar que:
1 – A parábola ficará para cima, pois 2 = a > 0.
2 – Um dos pontos dessa parábola, representado pela letra A, é dado pelo coeficiente c. Logo, A = (0,0).
Pelo passo 2, observamos que o vértice dessa parábola é:
xv = – b
2a
xv = – (– 6)
2·2
xv = 6
4
xv = 1,5
yv = – ∆
4a
yv = – (b2 – 4·a·c)
4·a
yv = – ((– 6)2 – 4·2·0)
4·2
yv = – (36)
8
yv = – 36
8
yv = – 4,5
Logo, as coordenadas do vértice são: V = (1,5, – 4,5)
Utilizando o passo 3, escolheremos apenas dois valores para a variável x, um maior e outro menor que xv.
Se x = 1,
y = 2x2 – 6x
y = 2·12 – 6·1
y = 2·1 – 6
y = 2 – 6
y = – 4
Se x = 2,
y = 2x2 – 6x
y = 2·22 – 6·2
y = 2·4 – 12
y = 8 – 12
y = – 4
Logo, os dois pontos obtidos são B = (1, – 4) e C = (2, – 4)
Pelo passo 4, que não precisa ser feito caso a função não possua raízes, obtemos os seguintes resultados:
∆ = b2 – 4ac
∆ = (– 6)2 – 4·2·0
∆ = (– 6)2
∆ = 36
x = – b ± √∆
2a
x = – (– 6) ± √36
2·2
x = 6 ± 6
4
x' = 12
4
x' = 3
x'' = 6 – 6
4
x'' = 0
Logo, os pontos obtidos por meio das raízes, tendo em vista que, para obter x = 0 e x = 3, foi preciso fazer y = 0, são: A = (0, 0) e D = (3, 0).
Com isso, obtemos seis pontos para desenhar o gráfico da função y = 2x2 – 6x. Agora basta cumprir o passo 5 para construí-lo definitivamente.
Por Luiz Paulo Moreira
Graduado em Matemática
Quando trabalhamos com funções, a construção de gráficos é de extrema importância. Podemos dizer que assim como vemos nossa imagem refletida no espelho, o gráfico de uma função é o seu reflexo. Através do gráfico, podemos definir de que tipo é a função mesmo sem saber qual é a sua lei de formação. Isso porque cada função tem sua representação gráfica particular.
Independente da função trabalhada, é fundamental conhecer algumas definições:
Plano Cartesiano → é o ambiente onde o gráfico será construído. Ele é estabelecido pelo encontro dos eixos cartesianos x e y, conhecidos como eixo das abcissas e eixo das ordenadas, respectivamente.
Cada ponto do gráfico é conhecido como par ordenado, pois ele é formado pelo encontro de um valor das abcissas com um valor das ordenadas. A linha que une os pares ordenados é conhecida como curva da função.
Representação do ponto de coordenadas (1,2) no plano cartesiano
Vamos ver aqui alguns princípios básicos para a construção do gráfico de uma função, seja ela uma função do 1° grau ou uma função do 2° grau.
1°) Escolher valores para x
Para iniciar a construção do gráfico, é necessário escolher valores para a variável x. Esses valores serão substituídos na lei de formação da função para que o valor correspondente de y seja determinado, bem como o par ordenado. Para montar o gráfico de uma função do 1° grau, é necessário encontrar apenas dois pontos que já visualizamos no gráfico.
É também importante escolher valores próximos, como números subsequentes. Além disso, é sempre bom saber os pontos em que x = 0 e y = 0 (zero da função).
Considere a função y = x + 1. Montaremos uma tabela com os valores de x para encontrar os valores de y:
2°) Encontrar os pares ordenados no plano cartesiano
Lançando cada um desses pares ordenados no plano cartesiano, encontramos os seguintes pontos:
Pares ordenados lançados no plano cartesiano
3°) Traçando o gráfico
Basta ligar os pontos através de uma reta para determinar o gráfico da função y = x + 1.
Gráfico da função y = x + 1
Por Amanda Gonçalves
Graduada em Matemática