Famílias básicas: linear, quadrática, exponencial, logaritmo e seno
Explore os parâmetros de cada família de funções: vértice, raízes e discriminante na quadrática, assíntotas e domínio no logaritmo e na exponencial, amplitude e período no seno.
Explore os parâmetros de cada família de funções: vértice, raízes e discriminante na quadrática, assíntotas e domínio no logaritmo e na exponencial, amplitude e período no seno.
Uma família de funções é um conjunto de funções com a mesma forma, em que os parâmetros mudam a posição e o formato do gráfico. Conhecer a forma de cada família permite prever o gráfico antes de desenhá-lo.
A reta tem inclinação m (quanto y muda quando x cresce 1) e intercepto n (o valor de y em x = 0). Seu zero é x = −n/m, quando m ≠ 0. O domínio é sempre ℝ. A imagem é ℝ, exceto quando m = 0: a reta vira horizontal e a imagem é só {n}.
A parábola tem vértice em x_v = −b/(2a) e y_v = c − b²/(4a). O sinal de a diz se ela abre para cima (a > 0, vértice é mínimo) ou para baixo (a < 0, vértice é máximo). Com a = 0 a função deixa de ser quadrática.
O discriminante é Δ = b² − 4ac. Ele diz quantas raízes reais existem:
Com base > 1 a função cresce; com 0 < base < 1 ela decai. A função nunca vale zero (se a ≠ 0): o eixo x é uma assíntota horizontal, e a imagem é (0; +∞) para a > 0 ou (−∞; 0) para a < 0. O intercepto em y é o próprio a, pois base⁰ = 1.
O logaritmo é a inversa da exponencial. Seu domínio são os reais positivos, x > 0, porque nenhuma potência positiva dá zero ou número negativo. A reta x = 0 é assíntota vertical. O zero é x = 1, pois log_base(1) = 0 para qualquer base. A base precisa ser positiva e diferente de 1.
Se b = 0, o seno vira constante e não há período.
Modelos reais usam essas formas: a linear para custo com preço fixo mais unitário, a quadrática para trajetórias e áreas máximas, a exponencial para juros compostos e crescimento populacional, o logaritmo para escalas como decibéis e pH, e o seno para ondas, marés e ciclos. Reconhecer a família pelo formato é o primeiro passo para escolher um modelo.
Ajuste a, b e c da quadrática para que o vértice fique em (2, −1) e Δ seja positivo. Quais são as raízes?
O x do vértice é −b/(2a). Depois, use y = c − b²/(4a) para o y do vértice.
Na exponencial a·base^x, qual base faz a função decrescer? E o que acontece quando a < 0?
Compare a base com 1 e observe o sinal de a na faixa de imagem.
Por que o logaritmo não existe para x ≤ 0? Explique usando a assíntota vertical.
O domínio do logaritmo são os reais positivos; x = 0 é a assíntota.
Com a senoidal, ajuste b para que o período seja π. Depois ajuste d e a para que a imagem seja [1; 5].
Período = 2π/|b|. A imagem é [d − |a|; d + |a|].
Cada conceito leva à lista de aulas que o usam, por disciplina.
Trilha de estudo: Funções · Mapa de conceitos