Alexander Joseph
02/01/2024 · High School
4. Determine los componentes de la función cuadrática y grafique. \( -x^{2}+4 x-1=0 \quad a=-x^{2} \quad b=4 \times \quad c=1 \) - Concavidad: \( a>a \) - Eje simetria \( x=2 \) - Vértice: \( (a, 3) \) - Intersecciones eje \( x: x=2+\sqrt{3} \) - Intersección eje y:
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Step-by-step Solution
Para determinar los componentes de la función cuadrática \( -x^{2}+4x-1=0 \), primero identificamos los coeficientes:
- \( a = -1 \)
- \( b = 4 \)
- \( c = -1 \)
### 1. Concavidad
La concavidad de la parábola está determinada por el coeficiente \( a \):
- Si \( a > 0 \), la parábola es cóncava hacia arriba.
- Si \( a < 0 \), la parábola es cóncava hacia abajo.
En este caso, como \( a = -1 < 0 \), la parábola es cóncava hacia abajo.
### 2. Eje de simetría
El eje de simetría de la parábola se puede calcular con la fórmula:
\[
x = -\frac{b}{2a}
\]
Sustituyendo los valores de \( a \) y \( b \):
\[
x = -\frac{4}{2 \cdot -1} = 2
\]
### 3. Vértice
El vértice de la parábola se encuentra en el punto \( (x, f(x)) \), donde \( x \) es el eje de simetría. Para encontrar \( f(2) \):
\[
f(2) = -2^2 + 4 \cdot 2 - 1 = -4 + 8 - 1 = 3
\]
Por lo tanto, el vértice es \( (2, 3) \).
### 4. Intersecciones con el eje \( x \)
Para encontrar las intersecciones con el eje \( x \), resolvemos la ecuación \( -x^{2} + 4x - 1 = 0 \). Usamos la fórmula cuadrática:
\[
x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
\]
Sustituyendo los valores:
\[
x = \frac{-4 \pm \sqrt{4^2 - 4 \cdot (-1) \cdot (-1)}}{2 \cdot (-1)} = \frac{-4 \pm \sqrt{16 - 4}}{-2} = \frac{-4 \pm \sqrt{12}}{-2}
\]
\[
= \frac{-4 \pm 2\sqrt{3}}{-2} = 2 \mp \sqrt{3}
\]
Por lo tanto, las intersecciones con el eje \( x \) son:
\[
x = 2 + \sqrt{3} \quad \text{y} \quad x = 2 - \sqrt{3}
\]
### 5. Intersección con el eje \( y \)
Para encontrar la intersección con el eje \( y \), evaluamos \( f(0) \):
\[
f(0) = -0^2 + 4 \cdot 0 - 1 = -1
\]
Por lo tanto, la intersección con el eje \( y \) es \( (0, -1) \).
### Resumen de componentes
- Concavidad: Hacia abajo
- Eje de simetría: \( x = 2 \)
- Vértice: \( (2, 3) \)
- Intersecciones con el eje \( x \): \( (2 + \sqrt{3}, 0) \) y \( (2 - \sqrt{3}, 0) \)
- Intersección con el eje \( y \): \( (0, -1) \)
### Gráfica
Para graficar la función cuadrática, se puede dibujar la parábola con los puntos mencionados:
1. Vértice en \( (2, 3) \).
2. Intersecciones en \( (2 + \sqrt{3}, 0) \) y \( (2 - \sqrt{3}, 0) \).
3. Intersección en \( (0, -1) \).
La gráfica se verá como una parábola que se abre hacia abajo, con el vértice en la parte superior.
Si necesitas una representación gráfica, puedes usar herramientas como Desmos o GeoGebra para visualizar la función.
Quick Answer
- Coeficientes: \( a = -1 \), \( b = 4 \), \( c = -1 \)
- Concavidad: Hacia abajo
- Eje de simetría: \( x = 2 \)
- Vértice: \( (2, 3) \)
- Intersecciones con el eje \( x \): \( (2 + \sqrt{3}, 0) \) y \( (2 - \sqrt{3}, 0) \)
- Intersección con el eje \( y \): \( (0, -1) \)
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