Ficha nº5 – Transformações de gráficos e expressões analíticas


Ficha nº5

Transformações de gráficos e expressões analíticas

10.º ano – Matemática A – Tema 4 (Funções)


📝 15 exercícios, do mais fácil ao mais difícil

4 fáceis8 médios3 difíceis

Tenta resolver cada exercício antes de abrir a Resolução.

🟢 Nível fácil

1Fácil O gráfico de f(x)=x2 sofreu uma translação de vetor (−2,3). Qual é a expressão da função obtida?

(A) (x+2)2+3

(B) (x−2)2+3

(C) (x+3)2−2

(D) (x−3)2+2

Resolução

Translação de vetor (−2,3): substitui-se x por x+2 e soma-se 3.

Opção (A)

2Fácil Indique o vértice da parábola y=(x+5)2−2.

Resolução

(x+5)2−2=(x−(−5))2+(−2). Vértice (−5,−2).

3Fácil Que transformação geométrica transforma o gráfico de y=x2 no gráfico de y=x2+7?

Resolução

Translação vertical de vetor (0,7) (7 unidades para cima).

4Fácil Escreva a expressão da função cujo gráfico se obtém do de y=x2 por uma translação de vetor (4,−1).

Resolução

y=(x−4)2−1.

🟠 Nível médio

5Médio Descreva as transformações que permitem obter o gráfico de cada função a partir do gráfico de y=x2 e indique o vértice.

5.1. f(x)=(x−3)2

5.2. g(x)=x2−4

5.3. h(x)=3(x+1)2−2

5.4. j(x)=−12x2+5

Resolução

5.1. Translação de vetor (3,0). Vértice (3,0).

5.2. Translação de vetor (0,−4). Vértice (0,−4).

5.3. Translação de vetor (−1,0), estiramento vertical de coeficiente 3 e translação de vetor (0,−2). Vértice (−1,−2).

5.4. Contração vertical de coeficiente 12, reflexão de eixo Ox e translação de vetor (0,5). Vértice (0,5).

6Médio Na figura está representada parte do gráfico de uma função quadrática g. O vértice é o ponto (2,1) e o gráfico intersecta o eixo Oy no ponto (0,−3). Determine a expressão analítica de g.

Resolução

Forma canónica: g(x)=a(x−2)2+1.

g(0)=−3⟺4a+1=−3⟺a=−1.

g(x)=−(x−2)2+1=−x2+4x−3.

7Médio Seja f(x)=x2. Em que pontos o gráfico de g(x)=f(x−1)−4 intersecta o eixo Ox?

Resolução

g(x)=(x−1)2−4. g(x)=0 ⇔ (x−1)2=4 ⇔ x−1=±2 ⇔ x=3∨x=−1.

Pontos (−1,0) e (3,0).

8Médio Seja f(x)=x2 e g(x)=f(x+2)−3. Escreva g(x) na forma ax2+bx+c e indique o vértice do seu gráfico.

Resolução

g(x)=(x+2)2−3=x2+4x+4−3=x2+4x+1.

Vértice (−2,−3).

9Médio O gráfico de g obtém-se do de y=x2 por um estiramento vertical de coeficiente 2 seguido de uma translação de vetor (1,0). Escreva a expressão de g e indique o vértice.

Resolução

Estiramento: y=2x2. Translação de vetor (1,0): g(x)=2(x−1)2.

Vértice (1,0).

10Médio Determine a expressão da função quadrática cujo gráfico tem vértice (0,3) e passa no ponto (2,−5).

Resolução

f(x)=ax2+3. f(2)=4a+3=−5⟺a=−2.

f(x)=−2x2+3.

11Médio Indique o contradomínio da função g(x)=−3(x−1)2+6.

Resolução

Vértice (1,6) e a=−3<0 (máximo 6).

Dg′=]−∞,6].

12Médio Sendo f(x)=x2, considere g(x)=−f(x)+4. Determine os zeros e o contradomínio de g.

Resolução

g(x)=−x2+4. Zeros: x2=4⟺x=±2.

Vértice (0,4), concavidade para baixo: Dg′=]−∞,4].

🔴 Nível difícil

13Difícil Uma parábola tem zeros −1 e 5 e passa no ponto (0,10). Determine a sua expressão analítica e o vértice.

Resolução

f(x)=a(x+1)(x−5). f(0)=−5a=10⟺a=−2. Logo f(x)=−2x2+8x+10.

Eixo de simetria no ponto médio dos zeros: h=2; f(2)=−2×3×(−3)=18. Vértice (2,18).

14Difícil O gráfico de g(x)=a(x−b)2+2 passa nos pontos (1,4) e (3,4). Determine a e b.

Resolução

Os pontos (1,4) e (3,4) têm a mesma ordenada, por isso são simétricos em relação ao eixo da parábola: b=1+32=2.

g(1)=a(1−2)2+2=a+2=4⟺a=2.

g(x)=2(x−2)2+2.

15Difícil Mostre que a parábola y=x2−6x+5 se obtém da parábola y=x2 por uma translação e indique o vetor dessa translação.

Resolução

Completando o quadrado: x2−6x+5=(x2−6x+9)−9+5=(x−3)2−4.

É a imagem de y=x2 pela translação de vetor (3,−4).

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