Representações e interpretação de gráficos

Da tabela ao comportamento da curva

Aprenda a traduzir funções entre fórmulas, tabelas e gráficos e a extrair as informações que mais aparecem nas provas.

Representações de uma função

Uma função pode aparecer como fórmula, tabela, diagrama, conjunto de pares, descrição verbal ou gráfico. Todas as formas devem representar a mesma associação entre entrada e saída.

f(x) = 2x − 1.

Para x = 0, 1 e 2, obtemos −1, 1 e 3.

Os pontos do gráfico são (0,−1), (1,1) e (2,3).

Teste da reta vertical

Um gráfico representa y como função de x quando nenhuma reta vertical o intercepta em mais de um ponto.

Uma reta não vertical passa no teste.

Uma parábola com eixo vertical passa no teste.

Uma circunferência não passa: certos valores de x possuem dois valores de y.

Interseções e zeros

O ponto em que o gráfico corta o eixo y é obtido por f(0). Os zeros são as abscissas dos pontos em que o gráfico corta ou toca o eixo x.

eixo y: (0, f(0))
eixo x: f(x) = 0

Estudo do sinal

O gráfico está acima do eixo x quando f(x) > 0 e abaixo quando f(x) < 0. Nos zeros, f(x) = 0.

Positiva: ordenada y acima de zero.

Negativa: ordenada y abaixo de zero.

Nula: ponto sobre o eixo x.

Crescimento, decrescimento e constância

Uma função é crescente em um intervalo quando seus valores aumentam à medida que x aumenta. Ela é decrescente quando os valores diminuem e constante quando permanecem iguais.

A análise deve ser feita por intervalos: uma mesma função pode crescer em uma região e decrescer em outra.

Máximos, mínimos e imagem

Máximos e mínimos são valores extremos locais ou globais. Eles ajudam a determinar a imagem e aparecem em problemas de otimização.

Se o menor valor de uma curva é −3 e ela cresce sem limite, então Im(f) = [−3,+∞).

O ponto onde y = −3 é um ponto de mínimo global.

Transformações gráficas

y = f(x) + k: desloca o gráfico k unidades na vertical.

y = f(x − h): desloca h unidades para a direita.

y = −f(x): reflete no eixo x.

y = f(−x): reflete no eixo y.

y = |f(x)|: reflete para cima as partes negativas.

Pegadinhas

  • Trocar as coordenadas de um ponto (x,y).
  • Confundir zero da função com f(0).
  • Analisar crescimento observando da direita para a esquerda.
  • Achar que toda curva é gráfico de função.
  • Deslocar f(x−h) para a esquerda em vez de para a direita.
  • Confundir máximo local com máximo global.

Questões resolvidas

1. Leitura de ponto

O ponto (3,−2) pertence ao gráfico de f. O que isso significa?

A primeira coordenada é a entrada.

A segunda é a saída.

Logo, f(3) = −2.

2. Zero e intercepto

Para f(x)=2x−6, determine as interseções com os eixos.

No eixo y: f(0)=−6, então (0,−6).

No eixo x: 2x−6=0, então x=3.

A outra interseção é (3,0).

3. Translação

Como obter o gráfico de g(x)=(x−4)²+1 a partir de y=x²?

x−4 desloca a parábola 4 unidades para a direita.

+1 desloca 1 unidade para cima.

O vértice passa de (0,0) para (4,1).

Exercícios

Fácil

1. Se (2,5) pertence ao gráfico de f, então:

A) f(5)=2B) f(2)=5C) f(2)=−5D) f(0)=5
Fácil

2. Os zeros aparecem onde o gráfico encontra:

A) o eixo xB) o eixo yC) a origem obrigatoriamenteD) uma reta vertical
Médio

3. Quando o gráfico está abaixo do eixo x:

A) f(x)>0B) f(x)=0C) f(x)<0D) x=0
Médio

4. g(x)=f(x)+3 desloca o gráfico:

A) 3 para baixoB) 3 para cimaC) 3 para a esquerdaD) 3 para a direita
Difícil

5. g(x)=f(x−2) desloca o gráfico:

A) 2 para a esquerdaB) 2 para baixoC) 2 para a direitaD) 2 para cima
Difícil

6. Uma circunferência inteira não representa y=f(x) porque:

A) não possui pontosB) falha no teste verticalC) não corta o eixo xD) é uma curva fechada

Gabarito comentado:

1-B: No par (x,y), y=f(x).

2-A: Nos zeros, y=f(x)=0.

3-C: A ordenada é negativa abaixo do eixo x.

4-B: A soma externa altera verticalmente os valores de y.

5-C: A substituição x por x−2 desloca 2 unidades à direita.

6-B: Algumas retas verticais a cortam em dois pontos.

Resumo final

  • Fórmulas, tabelas, pares e gráficos podem representar a mesma função.
  • O teste vertical decide se uma curva representa y como função de x.
  • f(0) fornece a interseção com o eixo y.
  • Zeros satisfazem f(x)=0.
  • Sinal, crescimento e extremos são lidos por intervalos.
  • Transformações permitem deslocar e refletir gráficos conhecidos.