Leer en una fórmula el estiramiento vertical, el desplazamiento vertical y el desplazamiento horizontal.
Calcular la imagen de un punto conocido de f.
Aplicarlo a un modelo sencillo de las ciencias sociales, no solo a una parábola abstracta.
Qué hace cada letra
g(x) = a·f(x) + b
f es la función de partida; a multiplica las ordenadas (estiramiento, y volteo si a es negativo); b sube o baja la gráfica b unidades; x es la misma abscisa: el punto no se mueve a izquierda ni derecha.
h(x) = f(x − c)
c es el desplazamiento horizontal. Si c > 0, la gráfica de f se corre a la derecha c unidades: el valor que antes salía en t sale ahora en t + c.
Un punto (t, f(t)) de la gráfica original pasa a (t, a·f(t)+b) con la primera transformación, y a (t+c, f(t)) con la segunda. No son la misma operación: y = 3f(x) e y = f(3x) solo coinciden en casos muy especiales.
Ejemplo 1. Parábola
f(x) = x². El punto (2, 4) está en la gráfica porque 2² = 4.
h(x) = f(x − 1)
f(x − 1) = (x − 1)². El punto se corre a la derecha 1: (3, 4). Comprobación: 3 − 1 = 2
2 · 2 = 4.
No confundir con f(x) − 1 = x² − 1, que en x = 2 vale 3, no 4.
g(x) = 2x² + 1, h(x) = (x − 1)².
El 2 es el estiramiento vertical a; el 1 que se suma es b; el 1 que se resta dentro de h es c, el corrimiento a la derecha.
Ejemplo 2. Demanda lineal
Un puesto vende d(p) = 20 − 2p unidades cuando el precio es p euros, con 0 ≤ p ≤ 10 para que la demanda no sea negativa.
d(3) = 20 − 6
20 − 6 = 14.
La demanda «corrida» d(p − 1) = 20 − 2(p − 1) = 22 − 2p. Es f(x − c) con c = 1: a cada precio nuevo le corresponde lo que antes correspondía a un euro menos.
dnueva(3) = 22 − 6 = 16, dos unidades más que 14. El modelo se ha desplazado a la derecha: hace falta un precio mayor para la misma demanda.
En cambio 2·d(p) = 40 − 4p duplica cantidades y no desplaza el eje de precios.
d(p) = 20 − 2p, con 0 ≤ p ≤ 10.
p es el precio en euros; 20 es la demanda si el bien fuera gratis; 2 es cuántas unidades se pierden por cada euro de subida; d(p) es la cantidad demandada.
Marca puntos en el lienzo
La curva ámbar o crema es la función activa. Pulsa para dejar una marca y leer sus coordenadas aproximadas. Cambia de transformación y compara.
Aún no has marcado ningún punto.
Ejercicios
1. Imagen de un punto
f(x) = x² tiene el punto (2, 4). ¿Qué punto corresponde en y = f(x − 1)?
Corrección
y = f(x − c) con c = 1 desplaza la gráfica a la derecha 1 unidad.
La ordenada se conserva y la abscisa suma 1: (3, 4).
Comprobación: f(3 − 1) = f(2)
f(2) = 4.
El número que se resta dentro del paréntesis no resta ordenadas. Resta a la abscisa de la fórmula, y por eso la gráfica se corre hacia el lado opuesto, a la derecha.
2. Estirar y subir
El mismo punto (2, 4) de f(x) = x². Calcula su imagen en y = −f(x) + 2.
Corrección
a = −1 voltea la ordenada: −4.
b = 2 la sube: −4 + 2 = −2.
La abscisa no cambia: (2, −2).
Comprobación directa: 2 · 2 = 4
−4 + 2 = −2.
El signo de a refleja respecto del eje horizontal antes de sumar b. Si primero sumas 2 y luego cambias el signo, obtienes −(4+2) = −6, que es otra función: −(f(x)+2).
3. Demanda desplazada
Con d(p) = 20 − 2p, calcula d(4) y d(4 − 1), e interpreta la diferencia.
Corrección
d(4) = 20 − 8
20 − 8 = 12.
d(3) = 20 − 6
20 − 6 = 14, que es exactamente dnueva(4) si dnueva(p) = d(p − 1).
La diferencia es 2 unidades: al desplazar el precio una unidad a la derecha, en p = 4 se vende lo que antes se vendía a 3 euros.
14 − 12 = 2 coincide con la pendiente cambiada de signo: cada euro menos de precio recupera 2 unidades. Por eso el corrimiento horizontal de 1 euro suma 2 a la demanda.
4. 3f(x) no es f(3x)
Para f(x) = x² compara 3f(1) y f(3·1).
Corrección
1 · 1 = 1
3 · 1 = 3
3f(1) = 3.
f(3) = 9.
No son iguales. y = 3f(x) = 3x² estira en vertical; y = f(3x) = 9x² comprime en horizontal y, en una parábola, el efecto numérico es otro.
Para f(x) = x sí coincidirían: 3x y f(3x) = 3x. La coincidencia no se hereda.
Meter el 3 dentro o fuera no es intercambiable salvo que f sea lineal homogénea. En x² el 3 interior se eleva al cuadrado y pasa a 9.
Cierre
a y b actúan sobre las ordenadas; c, escrito como f(x − c), actúa sobre las abscisas. Traduce siempre un punto concreto antes de describir «la gráfica se mueve».