Cálculo de la intersección de la parábola con el eje Y
Resumen inicial
El cálculo de la intersección con el eje $Y$ se realiza evaluando la función cuadrática en $x = 0$, obteniendo de forma directa el punto cartesiano $(0, c)$, el cual existe y es único para toda función cuadrática.
Explicación en palabras simples
Para saber en qué número exacto la parábola choca con la línea vertical del eje $Y$:
- Solo tienes que cambiar la $x$ por cero ($x = 0$):
$$f(0) = a(0)^2 + b(0) + c = c$$ - Por lo tanto, el punto de corte con el eje $Y$ es $(0, c)$.
- ¡Es instantáneo! El término independiente $c$ te da la respuesta directamente.
- Ejemplo: En $f(x) = 2x^2 + 5x - 7$, el corte con el eje $Y$ es el punto $(0, -7)$.
- Toda parábola corta al eje $Y$ exactamente una sola vez.
Explicación formal
Sea $f: \mathbb{R} \to \mathbb{R}$ con $f(x) = ax^2 + bx + c$ ($a \neq 0$). La intersección con el eje de ordenadas corresponde a la solución del sistema algebraico:
$$\begin{cases} y = ax^2 + bx + c \\ x = 0 \end{cases} \Longrightarrow y = c \implies P_Y = (0, c)$$
Teorema de Existencia y Unicidad del Corte Vertical:
1. Existencia universal: Como $0 \in \text{Dom}(f) = \mathbb{R}$, $f(0)$ está siempre definida.
2. Unicidad funcional: Por la propiedad fundamental de las funciones ($x = 0$ no puede tener dos imágenes distintas), la intersección con el eje $Y$ es estrictamente única.
3. Criterio del origen: La gráfica contiene al origen si y solo si $c = 0$ ($P_Y = (0, 0)$).
La alternativa correcta es '(0, 8)'. Al evaluar $x = 0$, $f(0) = 8 \implies (0, 8)$.
Definiciones clave
- Ordenada al origen: Valor escalar $c = f(0)$ correspondiente a la cota vertical de corte con el eje $Y$.
- Punto de intersección vertical: Par ordenado $(0, c)$ en el plano cartesiano.
Propiedades y relaciones importantes
- Independencia del discriminante: A diferencia de los cortes con el eje $X$, el corte con el eje $Y$ existe siempre, incluso si $\Delta < 0$.
- Traslación vertical: Sumar una constante $k$ a la función ($f(x) + k$) traslada el punto de corte a $(0, c + k)$.
Ejemplo guiado
Calcula el punto de corte con el eje Y para las funciones:
1) $f(x) = -3x^2 + 8x - 14$
2) $g(x) = 2(x + 1)(x - 5)$
- Paso 1: Para $f(x) = -3x^2 + 8x - 14$: - Se lee directamente el término constante: $c = -14$. - Punto de corte con eje $Y$: $(0, -14)$.
- Paso 2: Para $g(x) = 2(x + 1)(x - 5)$: - Evaluar en $x = 0$: $g(0) = 2(0 + 1)(0 - 5) = 2(1)(-5) = -10$. - Punto de corte con eje $Y$: $(0, -10)$.
La alternativa correcta es 'Exactamente una sola vez'. Toda función real tiene una única imagen para $x = 0$.
Procedimiento
- Paso 1: Si la función está en forma general, extraer la constante $c$.
- Paso 2: Si está factorizada o en forma de vértice, evaluar $f(0)$.
- Paso 3: Escribir el par ordenado con abscisa cero: $(0, c)$ o $(0, f(0))$.
- Paso 4: Ubicar el punto sobre el eje vertical $Y$.
Errores frecuentes y cómo corregirlos
- Error común: Escribir el corte como $(c, 0)$ en lugar de $(0, c)$.
- Cómo corregirlo: En el eje $Y$, la primera coordenada (abscisa) es siempre 0: $(0, c)$.
Ejemplos
Responde los siguientes ejercicios para poner a prueba lo que acabas de aprender.
- Paso 1: $c = -19 \implies (0, -19)$.
- Paso 1: $c = 0 \implies (0, 0)$.
- Paso 1: $f(0) = 3(0 - 2)^2 - 5 = 3(4) - 5 = 7 \implies (0, 7)$.
- Paso 1: El discriminante solo restringe cortes con el eje X; el corte con el eje Y existe siempre en $(0, c)$.
Ejemplos Verdadero/Falso
Decide si cada afirmación es verdadera o falsa antes de ver la explicación.
Esta afirmación es correcta.
Esta afirmación describe un error frecuente: es incorrecta.
Esta afirmación describe un error frecuente: es incorrecta.
Esta afirmación es correcta.
Esta afirmación describe un error frecuente: es incorrecta.
Al terminar debes poder
Calcular e identificar el punto de intersección de una parábola con el eje Y.
Extrayendo el término independiente c o evaluando f(0) para formular el punto cartesiano (0, c).
Practica
Preguntas conceptuales
Verificar las ideas clave antes de calcular.
-
La intersección de $f(x)=ax^2+bx+c$ con el eje $y$ es el punto:
f(0)=c.
Respuesta: A) $(0,c)$
-
Toda función cuadrática interseca al eje $y$ exactamente una vez.
Como el dominio es R, siempre existe y es único el valor f(0).
Respuesta: Verdadero
-
La intersección con el eje $y$ depende de:
a y b se anulan al multiplicarse por x=0.
Respuesta: A) Únicamente del término independiente $c$
Reconocimiento
Identificar elementos, datos o procedimientos.
-
La intersección con el eje $y$ de $f(x)=2x^2-7x+9$ es $(0,9)$.
c=9.
Respuesta: Verdadero
Ejercicios básicos
Aplicar el procedimiento principal en casos simples.
-
Determina la intersección con el eje $y$ de $f(x)=-4x^2+x-3$.
c=-3.
Respuesta: A) $(0,-3)$
-
Determina la intersección con el eje $y$ de $f(x)=x^2-5x$.
No hay término independiente, por lo que c=0.
Respuesta: A) $(0,0)$
-
Confundir la intersección con el eje $y$ con los ceros de la función es un error frecuente.
Son conceptos distintos: uno es sobre el eje y, el otro sobre el eje x.
Respuesta: Verdadero
Preguntas tipo PAES
Resolver preguntas con formato y distractores similares a PAES.
-
La intersección con el eje $y$ de $f(x)=8x^2-2x$ es $(0,0)$.
No hay término independiente, c=0.
Respuesta: Verdadero
-
Determina la intersección con el eje $y$ de $f(x)=-x^2+6x-11$.
c=-11.
Respuesta: A) $(0,-11)$
-
¿Cuál es el error frecuente al calcular la intersección con el eje $y$?
La respuesta correcta es el punto completo, no solo el número.
Respuesta: A) Reportar solo el valor $c$ en vez del punto completo $(0,c)$