Álgebra Ejemplos

f (x) = x^{2} + 4 x - 2

$f (x) = x^{2} + 4 x - 2$

Paso 1

Obtén las propiedades de la parábola dada.

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Paso 1.1

Reescribe la ecuación en forma de vértice.

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Paso 1.1.1

Completa el cuadrado de

x^{2} + 4 x - 2

$x^{2} + 4 x - 2$ .

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Paso 1.1.1.1

Usa la forma

$a x^{2} + b x + c$ , para obtener los valores de

$a$ ,

$b$ y

$c$ .

$a = 1$

$b = 4$

$c = - 2$

Paso 1.1.1.2

Considera la forma de vértice de una parábola.

$a {(x + d)}^{2} + e$

Paso 1.1.1.3

Obtén el valor de

$d$ con la fórmula

$d = \frac{b}{2 a}$ .

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Paso 1.1.1.3.1

Sustituye los valores de

$a$ y

$b$ en la fórmula

$d = \frac{b}{2 a}$ .

$d = \frac{4}{2 \cdot 1}$

Paso 1.1.1.3.2

Cancela el factor común de

$4$ y

$2$ .

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Paso 1.1.1.3.2.1

Factoriza

$2$ de

$4$ .

$d = \frac{2 \cdot 2}{2 \cdot 1}$

Paso 1.1.1.3.2.2

Cancela los factores comunes.

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Paso 1.1.1.3.2.2.1

Factoriza

$2$ de

$2 \cdot 1$ .

$d = \frac{2 \cdot 2}{2 (1)}$

Paso 1.1.1.3.2.2.2

Cancela el factor común.

$d = \frac{2 \cdot 2}{2 \cdot 1}$

Paso 1.1.1.3.2.2.3

Reescribe la expresión.

$d = \frac{2}{1}$

Paso 1.1.1.3.2.2.4

Divide

$2$ por

$1$ .

$d = 2$

Paso 1.1.1.4

Obtén el valor de

$e$ con la fórmula

$e = c - \frac{b^{2}}{4 a}$ .

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Paso 1.1.1.4.1

Sustituye los valores de

$c$ ,

$b$ y

$a$ en la fórmula

$e = c - \frac{b^{2}}{4 a}$ .

$e = - 2 - \frac{4^{2}}{4 \cdot 1}$

Paso 1.1.1.4.2

Simplifica el lado derecho.

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Paso 1.1.1.4.2.1

Simplifica cada término.

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Paso 1.1.1.4.2.1.1

Cancela el factor común de

$4^{2}$ y

$4$ .

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Paso 1.1.1.4.2.1.1.1

Factoriza

$4$ de

$4^{2}$ .

$e = - 2 - \frac{4 \cdot 4}{4 \cdot 1}$

Paso 1.1.1.4.2.1.1.2

Cancela los factores comunes.

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Paso 1.1.1.4.2.1.1.2.1

Factoriza

$4$ de

$4 \cdot 1$ .

$e = - 2 - \frac{4 \cdot 4}{4 (1)}$

Paso 1.1.1.4.2.1.1.2.2

Cancela el factor común.

$e = - 2 - \frac{4 \cdot 4}{4 \cdot 1}$

Paso 1.1.1.4.2.1.1.2.3

Reescribe la expresión.

$e = - 2 - \frac{4}{1}$

Paso 1.1.1.4.2.1.1.2.4

Divide

$4$ por

$1$ .

$e = - 2 - 1 \cdot 4$

Paso 1.1.1.4.2.1.2

Multiplica

$- 1$ por

$4$ .

$e = - 2 - 4$

Paso 1.1.1.4.2.2

Resta

$4$ de

$- 2$ .

$e = - 6$

Paso 1.1.1.5

Sustituye los valores de

$a$ ,

$d$ y

$e$ en la forma de vértice

${(x + 2)}^{2} - 6$ .

${(x + 2)}^{2} - 6$

Paso 1.1.2

Establece

$y$ igual al nuevo lado derecho.

$y = {(x + 2)}^{2} - 6$

Paso 1.2

Usa la forma de vértice,

$y = a {(x - h)}^{2} + k$ , para determinar los valores de

$a$ ,

$h$ y

$k$ .

$a = 1$

$h = - 2$

$k = - 6$

Paso 1.3

Como el valor de

$a$ es positivo, la parábola se abre hacia arriba.

Abre hacia arriba

Paso 1.4

Obtén el vértice

$(h, k)$ .

$(- 2, - 6)$

Paso 1.5

Obtén

$p$ , la distancia desde el vértice hasta el foco.

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Paso 1.5.1

Obtén la distancia desde el vértice hasta un foco de la parábola con la siguiente fórmula.

$\frac{1}{4 a}$

Paso 1.5.2

Sustituye el valor de

$a$ en la fórmula.

$\frac{1}{4 \cdot 1}$

Paso 1.5.3

Cancela el factor común de

$1$ .

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Paso 1.5.3.1

Cancela el factor común.

$\frac{1}{4 \cdot 1}$

Paso 1.5.3.2

Reescribe la expresión.

$\frac{1}{4}$

Paso 1.6

Obtén el foco.

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Paso 1.6.1

El foco de una parábola puede obtenerse al sumar

$p$ a la coordenada y

$k$ si la parábola abre hacia arriba o hacia abajo.

$(h, k + p)$

Paso 1.6.2

Sustituye los valores conocidos de

$h$ ,

$p$ y

$k$ en la fórmula y simplifica.

$(- 2, - \frac{23}{4})$

Paso 1.7

Obtén el eje de simetría mediante la obtención de la línea que pasa por el vértice y el foco.

$x = - 2$

Paso 1.8

Obtén la directriz.

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Paso 1.8.1

La directriz de una parábola es la recta horizontal que se obtiene al restar

$p$ de la coordenada y

$k$ del vértice si la parábola abre hacia arriba o hacia abajo.

$y = k - p$

Paso 1.8.2

Sustituye los valores conocidos de

$p$ y

$k$ en la fórmula y simplifica.

$y = - \frac{25}{4}$

Paso 1.9

Usa las propiedades de la parábola para analizar y graficar la parábola.

Dirección: abre hacia arriba

Vértice:

$(- 2, - 6)$

Foco:

$(- 2, - \frac{23}{4})$

Eje de simetría:

$x = - 2$

Directriz:

$y = - \frac{25}{4}$

Dirección: abre hacia arriba

Vértice:

$(- 2, - 6)$

Foco:

$(- 2, - \frac{23}{4})$

Eje de simetría:

$x = - 2$

Directriz:

$y = - \frac{25}{4}$

Paso 2

Selecciona algunos valores

$x$ , e insértalos en la ecuación para obtener los valores

$y$ correspondientes. Los valores

$x$ deben seleccionarse cerca del vértice.

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Paso 2.1

Reemplaza la variable

$x$ con

$- 3$ en la expresión.

$f (- 3) = {(- 3)}^{2} + 4 (- 3) - 2$

Paso 2.2

Simplifica el resultado.

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Paso 2.2.1

Simplifica cada término.

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Paso 2.2.1.1

Eleva

$- 3$ a la potencia de

$2$ .

$f (- 3) = 9 + 4 (- 3) - 2$

Paso 2.2.1.2

Multiplica

$4$ por

$- 3$ .

$f (- 3) = 9 - 12 - 2$

Paso 2.2.2

Simplifica mediante la resta de números.

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Paso 2.2.2.1

Resta

$12$ de

$9$ .

$f (- 3) = - 3 - 2$

Paso 2.2.2.2

Resta

$2$ de

$- 3$ .

$f (- 3) = - 5$

Paso 2.2.3

La respuesta final es

$- 5$ .

$- 5$

Paso 2.3

El valor de

$y$ en

$x = - 3$ es

$- 5$ .

$y = - 5$

Paso 2.4

Reemplaza la variable

$x$ con

$- 4$ en la expresión.

$f (- 4) = {(- 4)}^{2} + 4 (- 4) - 2$

Paso 2.5

Simplifica el resultado.

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Paso 2.5.1

Simplifica cada término.

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Paso 2.5.1.1

Eleva

$- 4$ a la potencia de

$2$ .

$f (- 4) = 16 + 4 (- 4) - 2$

Paso 2.5.1.2

Multiplica

$4$ por

$- 4$ .

$f (- 4) = 16 - 16 - 2$

Paso 2.5.2

Simplifica mediante la resta de números.

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Paso 2.5.2.1

Resta

$16$ de

$16$ .

$f (- 4) = 0 - 2$

Paso 2.5.2.2

Resta

$2$ de

$0$ .

$f (- 4) = - 2$

Paso 2.5.3

La respuesta final es

$- 2$ .

$- 2$

Paso 2.6

El valor de

$y$ en

$x = - 4$ es

$- 2$ .

$y = - 2$

Paso 2.7

Reemplaza la variable

$x$ con

$- 1$ en la expresión.

$f (- 1) = {(- 1)}^{2} + 4 (- 1) - 2$

Paso 2.8

Simplifica el resultado.

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Paso 2.8.1

Simplifica cada término.

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Paso 2.8.1.1

Eleva

$- 1$ a la potencia de

$2$ .

$f (- 1) = 1 + 4 (- 1) - 2$

Paso 2.8.1.2

Multiplica

$4$ por

$- 1$ .

$f (- 1) = 1 - 4 - 2$

Paso 2.8.2

Simplifica mediante la resta de números.

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Paso 2.8.2.1

Resta

$4$ de

$1$ .

$f (- 1) = - 3 - 2$

Paso 2.8.2.2

Resta

$2$ de

$- 3$ .

$f (- 1) = - 5$

Paso 2.8.3

La respuesta final es

$- 5$ .

$- 5$

Paso 2.9

El valor de

$y$ en

$x = - 1$ es

$- 5$ .

$y = - 5$

Paso 2.10

Reemplaza la variable

$x$ con

$0$ en la expresión.

$f (0) = {(0)}^{2} + 4 (0) - 2$

Paso 2.11

Simplifica el resultado.

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Paso 2.11.1

Simplifica cada término.

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Paso 2.11.1.1

Elevar

$0$ a cualquier potencia positiva da como resultado

$0$ .

$f (0) = 0 + 4 (0) - 2$

Paso 2.11.1.2

Multiplica

$4$ por

$0$ .

$f (0) = 0 + 0 - 2$

Paso 2.11.2

Simplifica mediante suma y resta.

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Paso 2.11.2.1

Suma

$0$ y

$0$ .

$f (0) = 0 - 2$

Paso 2.11.2.2

Resta

$2$ de

$0$ .

$f (0) = - 2$

Paso 2.11.3

La respuesta final es

$- 2$ .

$- 2$

Paso 2.12

El valor de

$y$ en

$x = 0$ es

$- 2$ .

$y = - 2$

Paso 2.13

Grafica la parábola mediante sus propiedades y los puntos seleccionados.

$\begin{array}{c} x & y \\ - 4 & - 2 \\ - 3 & - 5 \\ - 2 & - 6 \\ - 1 & - 5 \\ 0 & - 2 \end{array}$

Paso 3

Grafica la parábola mediante sus propiedades y los puntos seleccionados.

Dirección: abre hacia arriba

Vértice:

$(- 2, - 6)$

Foco:

$(- 2, - \frac{23}{4})$

Eje de simetría:

$x = - 2$

Directriz:

$y = - \frac{25}{4}$

$\begin{array}{c} x & y \\ - 4 & - 2 \\ - 3 & - 5 \\ - 2 & - 6 \\ - 1 & - 5 \\ 0 & - 2 \end{array}$

Paso 4