11º ano → Funções e gráficos → Conversão de funções ↓
Tradução
No estudo de funções e gráficos, é importante entender transformações para compreender o comportamento dos gráficos. Um tipo importante de transformação é uma translação. Translações são essencialmente deslocamentos do gráfico no plano coordenado. Elas não mudam a forma ou a orientação do gráfico; ao invés disso, elas simplesmente o movem para uma localização diferente.
O que é translação?
Translação em matemática significa mover uma figura, linha ou gráfico sem girá-lo, redimensioná-lo ou alterá-lo. Quando traduzimos um gráfico, deslizamos horizontalmente, verticalmente ou ambos. Na notação de função, a translação envolve adicionar ou subtrair constantes à função ou às suas variáveis.
Tipos de translação
Existem dois principais tipos de translação:
- Translação horizontal: Mover o gráfico para a esquerda ou direita.
- Translação vertical: Mover o gráfico para cima ou para baixo.
Translação horizontal
A translação horizontal envolve deslocar o gráfico para a direita ou esquerda por um certo número de unidades. A função f(x)
é traduzida horizontalmente alterando a variável para f(x - k)
, onde k
é o número de unidades pelo qual o gráfico é deslocado.
- Se
k > 0
, o gráfico movek
unidades para a direita. - Se
k < 0
, o gráfico move|k|
unidades para a esquerda.
Exemplo de translação horizontal
Considere a função f(x) = x^2
, que é uma função quadrática básica que forma uma parábola com seu vértice na origem (0,0).
f(x) = (x - 3)^2
Esta é a translação da função f(x) = x^2
por 3 unidades para a direita.
Translação vertical
A translação vertical envolve mover o gráfico para cima ou para baixo por um certo número de unidades. A função f(x)
é traduzida verticalmente ao adicionar uma constante c
à função inteira: f(x) + c
.
- Se
c > 0
, o gráfico move-se para cimac
unidades. - Se
c < 0
, o gráfico move-se para baixo|c|
unidades.
Exemplo de translação vertical
Considere a função f(x) = x^2
.
f(x) = x^2 + 4
Esta função resulta em uma transformação f(x) = x^2
4 unidades para cima.
Combinando translações
As translações podem ser combinadas para mover o gráfico tanto horizontalmente quanto verticalmente. Por exemplo, você pode ter uma função que sofre ambos os tipos de translações:
f(x) = (x - h)^2 + k
Neste caso, h
representa o deslocamento horizontal, e k
representa o deslocamento vertical. A função f(x) = (x - h)^2 + k
transforma a função original f(x) = x^2
para a direita por h
unidades e para cima por k
unidades.
- Se
h > 0
, movah
unidades para a direita; seh < 0
, mova|h|
unidades para a esquerda. - Se
k > 0
, mova para cimak
unidades; sek < 0
, mova para baixo|k|
unidades.
Exemplo de uma translação combinada
Vamos aplicar tanto a translação horizontal quanto a vertical na função f(x) = x^2
:
f(x) = (x - 2)^2 + 3
Aqui, a função é traduzida 2 unidades para a direita e 3 unidades para cima.
Compreendendo os efeitos da translação
Translação em matemática significa entender como cada operação afeta o estado do gráfico. Uma vez que se entende como a translação funciona, torna-se mais fácil prever mudanças gráficas e aplicar esse conhecimento a problemas complexos.
Exemplos práticos e exercícios
Para tornar estes conceitos claros, vamos considerar alguns exemplos e exercícios adicionais:
Exemplo 1
Considere esta função:
g(x) = (x + 1)^2 - 2
Determine a translação aplicada a f(x) = x^2
:
- O gráfico é deslocado horizontalmente 1 unidade para a esquerda, porque
x + 1
representa movimento na direção oposta. - O gráfico é deslocado verticalmente para baixo por 2 unidades porque o termo
- 2
diminui o resultado para cada valor correspondente dex
.
Exemplo 2
Vamos resolver esta translação:
h(x) = 2x - 5
Preste atenção aqui:
- Não há translação horizontal porque não há adição ou subtração ao argumento da função afetando
x
. - A translação vertical é 5 unidades para baixo, o que traduz cada ponto no gráfico paralelamente.
Pontos chave
- Translações afetam apenas a posição do gráfico, não seu tamanho ou forma.
- A translação horizontal e vertical pode ser feita simultaneamente.
- A translação é necessária para construir um gráfico de conhecimento e entender as tarefas visualmente.
Vistas interativas
Na próxima vez que você vir uma modificação de função, imagine como essas constantes movem o seu gráfico no plano. Compreender translações não apenas ajuda na desenhar gráficos, mas também melhora sua capacidade de prever comportamentos de funções sem cálculos.
Conclusão
Uma vez que o uso de valores positivos e negativos para h
(horizontal) e k
(vertical) é entendido, traduzir gráficos se torna direto. Esta compreensão fornece insight sobre as modificações de funções e como elas aparecem graficamente, o que estabelece a base para estudos mais avançados em transformações como reflexões e rotações na análise matemática.