Grado 11

Grado 11Funciones y gráficosConversión de funciones


Traducción


En el estudio de funciones y gráficos, es importante entender las transformaciones para comprender el comportamiento de los gráficos. Un tipo importante de transformación es una traslación. Las traslaciones son esencialmente desplazamientos del gráfico en el plano de coordenadas. No cambian la forma ni la orientación del gráfico; simplemente lo mueven a una ubicación diferente.

¿Qué es la traslación?

La traslación en matemáticas significa mover una figura, línea o gráfico sin rotarlo, redimensionarlo o alterarlo. Cuando trasladamos un gráfico, lo deslizamos horizontalmente, verticalmente o ambos. En notación de funciones, la traslación implica sumar o restar constantes a la función o sus variables.

Tipos de traslación

Hay dos tipos principales de traslación:

  • Traslación horizontal: Mover el gráfico a la izquierda o a la derecha.
  • Traslación vertical: Mover el gráfico hacia arriba o hacia abajo.

Traslación horizontal

La traslación horizontal implica desplazar el gráfico hacia la derecha o izquierda por un cierto número de unidades. La función f(x) se traslada horizontalmente cambiando la variable a f(x - k), donde k es el número de unidades por las que se desplaza el gráfico.

  • Si k > 0, el gráfico se mueve k unidades a la derecha.
  • Si k < 0, el gráfico se mueve |k| unidades a la izquierda.

Ejemplo de traslación horizontal

Considera la función f(x) = x^2, que es una función cuadrática básica que forma una parábola con su vértice en el origen (0,0).

 f(x) = (x - 3)^2

Esta es la traslación de la función f(x) = x^2 por 3 unidades a la derecha.

f(x) = (x - 3)^2 f(x) = x^2

Traslación vertical

La traslación vertical implica mover el gráfico hacia arriba o hacia abajo por un cierto número de unidades. La función f(x) se traslada verticalmente sumando una constante c a toda la función: f(x) + c.

  • Si c > 0, el gráfico se mueve hacia arriba c unidades.
  • Si c < 0, el gráfico se mueve hacia abajo |c| unidades.

Ejemplo de traslación vertical

Considera la función f(x) = x^2.

 f(x) = x^2 + 4

Esta función resulta en una transformación f(x) = x^2 4 unidades hacia arriba.

f(x) = x^2 + 4 f(x) = x^2

Combinando traslaciones

Las traslaciones pueden combinarse para mover el gráfico tanto horizontal como verticalmente. Por ejemplo, podrías tener una función que sufre ambos tipos de traslaciones:

 f(x) = (x - h)^2 + k

En este caso, h representa el desplazamiento horizontal y k representa el desplazamiento vertical. La función f(x) = (x - h)^2 + k transforma la función original f(x) = x^2 hacia la derecha por h unidades y hacia arriba por k unidades.

  • Si h > 0, se mueve h unidades a la derecha; si h < 0, se mueve |h| unidades a la izquierda.
  • Si k > 0, se mueve hacia arriba k unidades; si k < 0, se mueve hacia abajo |k| unidades.

Ejemplo de una traslación combinada

Apliquemos tanto traslación horizontal como vertical a la función f(x) = x^2:

 f(x) = (x - 2)^2 + 3

Aquí, la función se traslada 2 unidades a la derecha y 3 unidades hacia arriba.

f(x) = (x - 2)^2 + 3 f(x) = x^2

Entendiendo los efectos de la traslación

La traslación en matemáticas significa entender cómo cada operación afecta el estado del gráfico. Una vez que entiendes cómo funciona la traslación, se vuelve más fácil predecir cambios gráficos y aplicar este conocimiento a problemas complejos.

Ejemplos prácticos y ejercicios

Para aclarar estos conceptos, consideremos algunos ejemplos y ejercicios:

Ejemplo 1

Considera esta función:

 g(x) = (x + 1)^2 - 2

Determina la traslación aplicada a f(x) = x^2:

  • El gráfico se desplaza horizontalmente 1 unidad a la izquierda, porque x + 1 representa un movimiento en la dirección opuesta.
  • El gráfico se desplaza verticalmente hacia abajo por 2 unidades porque el término - 2 disminuye el output para cada valor correspondiente de x.

Ejemplo 2

Resolvamos esta traslación:

 h(x) = 2x - 5

Presta atención aquí:

  • No existe traslación horizontal porque no hay suma o resta a la función que afecte al argumento x.
  • La traslación vertical es 5 unidades hacia abajo, lo que traslada cada punto en el gráfico paralelamente.

Puntos clave

  • Las traslaciones solo afectan la posición del gráfico, no su tamaño o forma.
  • La traslación horizontal y vertical se puede realizar simultáneamente.
  • La traslación es necesaria para construir un gráfico de conocimiento y entender las tareas visualmente.

Vistas interactivas

La próxima vez que veas una modificación de función, imagina cómo estos constantes mueven tu gráfico en el plano. Entender las traslaciones no solo ayuda en el dibujo de gráficos, sino que también mejora tu habilidad para predecir comportamientos de funciones sin cálculos.

Conclusión

Una vez que se entiende el uso de valores positivos y negativos para h (horizontal) y k (vertical), trasladar gráficos se vuelve sencillo. Este entendimiento proporciona una visión de las modificaciones de funciones y cómo aparecen gráficamente, lo que sienta las bases para estudios más avanzados en transformaciones como las reflexiones y rotaciones en el análisis matemático.


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