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SECRETARÍA DE EDUCACIÓN PÚBLICA DEL ESTADO DE HIDALGO DIRECCIÓN GENERAL DE FORMACIÓN Y SUPERACIÓN DOCENTE DEPARTAMENTO DE ESCUELAS NORMALES ESCUELA NORMAL SUPERIOR PÚBLICA DEL ESTADO DE HIDALGO TRANSFORMACIÓN DE FUNCIONES ÁLGEBRA Y FUNCIONES WENCESLAO RESÉNDIZ AGUILAR Propósito: Explorar el comportamiento de las gráficas de las funciones y proponiendo las posibles transformaciones de ellas con la finalidad de construir un argumento gráfico para establecer las relaciones entre las funciones transformadas y las funciones originales. Un estudio gráfico de la recta Comenzaremos el estudio de la función haciendo su transformación a la forma: Haciendo variar las constantes A, B Actividad 1. Sumando a una constante B positiva o negativa ( ) Dibuja con el Geogebra la gráfica de las siguientes funciones y describe el comportamiento de la función cuando a se le suma una constante B positiva. y = x Cuando x=0 entonces y=1 Cuando x=0 entonces y=3 Cuando x=0 entonces y=0.5 Ahora describe el comportamiento cuando a se le suma una constante B negativa y = x Cuando x=0 entonces y= -1 Cuando x=0 entonces y= -3 Cuando x=0 entonces y= -5 En general que transformaciones se pueden observar en la gráfica de la función al sumarle una constante B positiva o negativa. R: La función va cambiando de posición, cuando se le añade una constante positiva se sitúa hacia arriba, cuando se le añade una constante negativa se va hacia abajo xy 2xy xy BAxy xy Bxy xy 5.0 3 1 xy xy xy xy 5 3 1 xy xy xy xy Actividad 2. Multiplicando a y=x por una constante A positiva o negativa ( y = Ax ) Dibuja la gráfica de las siguientes funciones en el mismo plano cartesiano y describe el comportamiento de la función cuando a y = x se le multiplica por una constante A positiva. y = x La recta se sitúa en el cuadrante 1 y su inclinación casi en un ángulo de 45 grados La recta se sitúa en el cuadrante 1 y su inclinación está cerca del eje Y La recta se sitúa en el cuadrante 1 y su inclinación está más cerca del eje Y La recta se sitúa en el cuadrante 1 y su inclinación está cerca del eje X La recta se sitúa en el cuadrante 1 y su inclinación está muy cerca del eje Y Ahora has lo mismo cuando a y = x se le multiplica por una constante A negativa y = x La recta se sitúa en el cuadrante 2 y su inclinación casi en un ángulo de 45 grados La recta se sitúa en el cuadrante 2 y su inclinación está cerca del eje Y La recta se sitúa en el cuadrante 2 y su inclinación está más cerca del eje Y La recta se sitúa en el cuadrante 2 y su inclinación está cerca del eje X La recta se sitúa en el cuadrante 2 y su inclinación está muy cerca del eje Y Ahora explica que transformaciones se pueden observar en la gráfica y = x al multiplicarla por una constante A positiva o negativa. R: Si se multiplica por una constante negativa su dirección se va hacia el cuadrante 2, si se multiplica por una constante positiva su dirección se va hacia el cuadrante 1, entre la constante sea mayor su inclinación se acerca al eje Y Actividad 3. Transformación completa. Observa la siguiente secuencia de la función y = x hasta llegar a la forma y = Ax +B. sin utilizar el graficador describe el efecto que le produce a la gráfica en cada paso y al final elabora un bosquejo de ella. La recta corta a y en 3 La recta corta a y en 3 y su inclinación va hacia el eje Y La recta está en el cuadrante 2, corta a y en 3 y su inclinación está hacia el eje Y Comprueba tu gráfica utilizando el graficador xy xy xy xy xy 50 1.0 7 5 2 xy xy xy xy xy 50 1.0 7 5 2 353 352 31 xyPaso xyPaso xyPaso xyoriginalFunción Actividad 4. Identificando su expresión algebraica La gráfica de la función y = x es como la que se muestra en la opción A a esta se le hicieron tres transformaciones quedando las gráficas B, C y D. Escribe en cada una de ellas la expresión algebraica que le corresponde y explica el efecto producido en las gráficas: A B ________________________________________ 7x – 4 Por la multiplicación positiva C D x-4 Por añadir una constante negativa -7x – 4Por la multiplicación negativa 47 47 4 xy xy xy Estudio de la Parábola Se considerará la función prototipo y= x2 y esta se transformará a la forma y = A(x+B)2+C 𝑦 = 𝑥2 𝑦 = 𝐴(𝑥 − 𝐵)2 + 𝐶 Actividad 1. Sumando a y= x2 una constante C Describe el efecto que le produce a la función Cuando x=0 el vértice se origina en y=3 Cuando x=0 el vértice se origina en y=5 Cuando x=0 el vértice se origina en y= -2 Cuando x=0 el vértice se origina en y= -4 Actividad 2. Multiplicando a y= x2 por una constante A Describe el efecto que le produce a la función La parábola es cóncava La parábola es convexa La parábola es cóncava La parábola es convexa La parábola es cóncava La parábola es convexa La parábola es cóncava La parábola es convexa La parábola es cóncava La parábola es convexa Entre la constante sea mayor la parábola se va achatando 4 2 5 3 2 2 2 2 xy xy xy xy 2 2 2 2 2 2.0 5.0 25 7 3 xy xy xy xy xy 2 2 2 2 2 2.0 5.0 25 7 3 xy xy xy xy xy Actividad 3. Sumando al argumento cuadrático una constante B Describe el efecto que le produce a la función EL origen se recorre a la derecha El origen se recorre a la izquierda El origen se recorre a la derecha El origen se recorre a la izquierda El origen se recorre a la derecha El origen se recorre a la izquierda El origen se sitúa en el valor de la constante solo que en el cuadrante contrario Actividad 4. Transformación completa: Observa la siguiente secuencia de la función y = x2 hasta llegar a la forma y = A(x+B)2+C . sin utilizar el graficador describe el efecto que le produce a la gráfica en cada paso, después grafica cada una de las funciones en un mismo plano cartesiano con diferentes colores para diferenciarlas. El origen se situará en y=5 El origen estará en (3,5) se irá a la derecha El origen estará en (3,5) pero la parábola será muy abierta El origen estará en (3,5) pero la parábola será convexa y muy abierta 2 2 2 )4( )5( )2( xy xy xy 2 2 2 )4( )1( )6( xy xy xy 5)3(3.0 5)3(3.0 5)3( 5 2 2 2 2 2 xy xy xy xy xy Actividad 5. Tomando como referencia a la función y = x2 elabora un bosquejo de la función transformada y=-20(x+5)2-4 y compruébala con Geogebra. Utiliza colores para diferenciar las gráficas. Actividad 6. 1. Observa la siguiente secuencia de gráficas. Describe y escribe la expresión algebraica correspondiente, de acuerdo a la transformación que se le hizo a la función original y = x2 (fig. 1) FIG. 1 FIG. 2y=x² - 3 FIG. 3 FIG. 4 Y=0.9(x+4)² -3 y=5(x+4)² -3 2. Elabora una secuencia de gráficas para la transformación de la función y = x2 a la función y = -10(x-3)2-2 y=x² y=(x-3) ² y=-10(x-3) ² y=-10(x-3)²-2 3. Elabora un bosquejo de las siguientes funciones y después compruébalas con Geogebra y = 3(x-1)2 +2 y=-20(x+5)2 -7 y = -5(x+3)2 +4 y = 7x – 4 y = 3(x+2)2 -4 y= 0.3(x -2)2 -3 4. Por último, describe de manera general las transformaciones de las funciones y = x2 y y = x y=x: Si se le añade una constante positiva, cuando x=0 cortará a y en valor positivo, si se le añade una constante negativa, cuando x=0 cortará a y en valor negativo. Si se le multiplica por una constante positiva la recta se recorre hacia arriba, si se le multiplica por una constante negativa la recta se recorre hacia abajo. y=x²: Si se le añade una constante positiva al argumento cuadrático, el origen de la parábola se irá al cuadrante negativo (x), si se le añade una constante negativa al argumento cuadrático, el origen de la parábola se irá al cuadrante positivo (x). Si se le multiplica por una constante positiva la parábola será cóncava, si se le multiplica por una constante negativa la parábola será convexa. Si a todo lo anterior se le añade una constante, su origen tomará aquella constante como valor de y, ya sea negativa o positiva.
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