Matemática
Como achar as raízes de uma função e o ponto em que o gráfico corta o eixo y?
Resposta rápida
O gráfico corta o eixo y em f(0); na função afim f(x) = ax + b, esse valor é o coeficiente linear b. As raízes são as soluções de f(x) = 0. Em f(x) = 2x − 6: (0; −6) e raiz 3.
Numa frase
As raízes (ou zeros) de uma função são os valores de x em que o gráfico corta o eixo x, e o ponto em que ele corta o eixo y é (0; f(0)); na função afim, f(0) é o coeficiente linear.
Explicação
Desenhe um gráfico no plano cartesiano. Ao passar, a reta ou a curva costuma cortar os dois eixos. Esses pontos de interseção com os eixos são, muitas vezes, os primeiros que você marca para esboçar o gráfico.
mapa
régua
lápis
Tudo se apoia em uma ideia: todo ponto do eixo y tem x = 0, e todo ponto do eixo x tem y = 0. Então:
- Para achar onde o gráfico corta o eixo y, faça x = 0 e calcule y. O ponto é (0; y).
- Para achar as raízes, faça y = 0 e resolva para x. Cada raiz dá um ponto (x; 0).
Função afim. Em f(x) = ax + b, o número a é o coeficiente angular (a inclinação da reta) e b é o coeficiente linear: o valor de f(0), ou seja, a altura em que a reta corta o eixo y. A raiz sai de ax + b = 0: x = −b/a. Em f(x) = 2x − 6, o coeficiente linear é −6, ponto (0; −6), e a raiz é 6/2 = 3, ponto (3; 0).
Se a reta vier na forma geral, como 2x + 3y = 12, tampe uma letra de cada vez: com x = 0, 3y = 12, então (0; 4); com y = 0, 2x = 12, então (6; 0). Dois casos especiais: uma reta horizontal como y = 4 nunca corta o eixo x (a função constante não tem raiz), e uma reta vertical como x = 3 nunca corta o eixo y (e nem é gráfico de função).
Função quadrática. Em f(x) = ax² + bx + c, o gráfico corta o eixo y sempre em (0; c). As raízes são as soluções de ax² + bx + c = 0, que você acha fatorando, completando quadrados ou com a fórmula de Bhaskara. Uma parábola pode ter duas, uma ou nenhuma raiz real. Na forma canônica, faça y = 0 e tire a raiz: em f(x) = (x − 1)² − 9, (x − 1)² = 9, x − 1 = ±3, então x = 4 ou x = −2. Para conferir, use soma e produto: S = −b/a e P = c/a.
Outras funções. A regra é a mesma. Numa função racional como f(x) = (x − 2)/(x + 1), a raiz é onde o numerador zera (x = 2), desde que o denominador não zere ali. Uma função pode ter muitas raízes, mas corta o eixo y no máximo uma vez, porque cada x tem um único y.
O que significam. Em problemas reais, o coeficiente linear costuma ser o valor inicial: a bandeirada do táxi, o dinheiro guardado no começo, a bateria cheia. A raiz costuma indicar quando algo acaba ou chega ao chão: a caixa-d'água vazia, a bola que cai.
Atenção aos nomes parecidos: o “coeficiente de dilatação linear” da física e o “coeficiente de correlação linear” de Pearson, da estatística, são outras coisas, sem relação com o b da função afim.
Exemplos
| Função | Corta o eixo y (x = 0) | Raiz(es) (y = 0) |
|---|---|---|
| y = 2x − 6 | (0; −6) | 2x = 6: (3; 0) |
| y = −3x + 9 | (0; 9) | 3x = 9: (3; 0) |
| 2x + 5y = 10 | 5y = 10: (0; 2) | 2x = 10: (5; 0) |
| y = 4 | (0; 4) | nenhuma (reta horizontal) |
| y = x² − x − 6 | (0; −6) | (x − 3)(x + 2) = 0: (3; 0) e (−2; 0) |
| y = (x − 1)² − 9 | 1 − 9 = −8: (0; −8) | x − 1 = ±3: (4; 0) e (−2; 0) |
| y = (x − 2)/(x + 1) | −2/1: (0; −2) | numerador zera em x = 2: (2; 0) |
Exemplo resolvido: uma reta passa por (1; 5) e (3; 9). Ache o coeficiente linear e a raiz. O coeficiente angular é (9 − 5)/(3 − 1) = 4/2 = 2, então y = 2x + b. Com o ponto (1; 5): 5 = 2 + b, logo b = 3, e a reta corta o eixo y em (0; 3). Fazendo y = 0: 2x + 3 = 0, x = −1,5, e a raiz dá o ponto (−1,5; 0).
Erros comuns
- Trocar o zero de lugar. A raiz fica no eixo x, onde y = 0: o ponto é (3; 0), não (0; 3).
- Confundir coeficiente angular com linear. Em y = 3x + 5, o coeficiente linear é 5 e o angular é 3.
- Ler errado uma lei fora de ordem. Em f(x) = 7 − 2x, o coeficiente linear é 7 e o angular é −2. Se ajudar, reescreva como f(x) = −2x + 7.
- Esperar sempre duas raízes numa parábola. Calcule antes o delta, Δ = b² − 4ac: pode haver duas, uma ou nenhuma.
- Usar um valor que zera o denominador. Em f(x) = (x − 2)/(x + 1), x = −1 não pertence ao domínio, então nunca é raiz.
Passo a passo
Passo a passo
- Eixo y: faça x = 0Troque x por 0 e calcule y. O ponto é (0; y).
- Raízes: faça y = 0Iguale a lei da função a zero.
- Resolva para xFunção afim: isole x. Quadrática: fatore, use Bhaskara ou soma e produto. Fração: zere o numerador, nunca o denominador.
- Escreva os pontosCada raiz dá um ponto (x; 0). Pode haver nenhuma, uma ou várias.
- Confira no esboçoMarque os pontos. Eles combinam com a forma esperada (reta, ∪ ou ∩)?
Exercícios
Raízes e coeficiente linear
Resolve cada um e depois confere a resposta.
- Qual é o coeficiente linear de y = 4x − 7, e onde a reta corta o eixo y?
Ver resposta
−7, no ponto (0; −7) - Ache a raiz de f(x) = 4x − 8.
Ver resposta
4x − 8 = 0, x = 2, ponto (2; 0) - Ache onde y = −2x + 6 corta os eixos.
Ver resposta
(0; 6) e, de 2x = 6, (3; 0) - Ache onde y = 5x corta os eixos.
Ver resposta
Os dois pontos são (0; 0): a reta passa pela origem - Ache onde 3x + 4y = 12 corta os eixos.
Ver resposta
x = 0 dá y = 3: (0; 3); y = 0 dá x = 4: (4; 0) - Ache onde y = ½x + 2 corta os eixos.
Ver resposta
(0; 2); ½x + 2 = 0 dá x = −4: (−4; 0) - Onde a reta x = −5 corta os eixos?
Ver resposta
Eixo x em (−5; 0) e nunca o eixo y (reta vertical) - Uma reta tem coeficiente angular 3 e passa por (2; 1). Qual é o coeficiente linear?
Ver resposta
1 = 3 · 2 + b, então b = −5: (0; −5) - Ache onde a reta que passa por (−1; 4) e (3; −4) corta os eixos.
Ver resposta
a = −8/4 = −2; 4 = 2 + b, b = 2: (0; 2); −2x + 2 = 0: (1; 0) - Ache as raízes e o ponto no eixo y de f(x) = x² − 9.
Ver resposta
(0; −9); x² = 9: (3; 0) e (−3; 0) - O mesmo para f(x) = x² + 2x − 8.
Ver resposta
(0; −8); (x + 4)(x − 2) = 0: (−4; 0) e (2; 0) - O mesmo para f(x) = x² − 6x + 9.
Ver resposta
(0; 9); (x − 3)² = 0: só (3; 0), onde a parábola encosta no eixo - O mesmo para f(x) = x² + 2x + 5.
Ver resposta
(0; 5); Δ = 4 − 20 = −16 < 0: nenhuma raiz real - O mesmo para f(x) = 2x² − 3x − 2.
Ver resposta
(0; −2); (2x + 1)(x − 2) = 0: (−½; 0) e (2; 0) - O mesmo para f(x) = (x + 1)² − 4.
Ver resposta
f(0) = 1 − 4 = −3: (0; −3); x + 1 = ±2: (1; 0) e (−3; 0) - O mesmo para f(x) = (x − 3)/(x + 2).
Ver resposta
f(0) = −3/2: (0; −3/2); numerador zera em x = 3: (3; 0)
Problemas
Raízes e coeficiente linear na vida real
Resolve cada um e depois confere a resposta.
- Uma corrida de táxi custa C(d) = 2,5d + 4 reais para d quilômetros. Qual é o coeficiente linear e o que ele significa?
Ver resposta
C(0) = 4: (0; 4), R$ 4 de bandeirada, antes de rodar qualquer distância - Uma bateria tem B(t) = 100 − 8t por cento de carga após t horas. Quando ela acaba?
Ver resposta
100 − 8t = 0, t = 12,5: após 12,5 horas - Uma caixa-d'água tem V(t) = 600 − 40t litros após t minutos esvaziando. Ache os dois pontos de interseção com os eixos e explique.
Ver resposta
(0; 600): começa com 600 litros; 40t = 600 dá (15; 0): fica vazia após 15 minutos - A altura de uma bola é h(t) = −5t² + 20t metros após t segundos. Ache as raízes de h.
Ver resposta
−5t(t − 4) = 0: t = 0 (lançamento) e t = 4 s (volta ao chão) - A poupança de Júlia é S(w) = 15w + 30 reais após w semanas. Ache os dois pontos de interseção. Os dois fazem sentido?
Ver resposta
(0; 30): ela começa com R$ 30. 15w = −30 dá (−2; 0): duas semanas antes de começar, o que não faz sentido nesta situação
Perguntas frequentes
O que é o coeficiente linear de uma função afim?
É o número b em f(x) = ax + b. Ele é o valor de f(0), ou seja, a ordenada do ponto em que a reta corta o eixo y. Em f(x) = 3x − 2, o coeficiente linear é −2.
Como calcular o coeficiente linear e o angular da reta com dois pontos?
Calcule primeiro o coeficiente angular a = (y₂ − y₁)/(x₂ − x₁). Depois substitua um dos pontos em y = ax + b e resolva para achar b.
O que são as raízes de uma função?
São os valores de x que zeram a função, isto é, que tornam f(x) = 0. No gráfico, são os pontos em que a curva corta o eixo x. Para f(x) = x² − 4, as raízes são 2 e −2.
Como achar as raízes da função do 2º grau?
Iguale a função a zero e resolva ax² + bx + c = 0 por fatoração, por soma e produto ou pela fórmula de Bhaskara. O delta diz antes quantas raízes reais existem.
Qual é o produto das raízes da função quadrática?
Quando as raízes existem, o produto é P = c/a e a soma é S = −b/a. Em x² − 5x + 6 = 0, P = 6 e S = 5, então as raízes são 2 e 3.
Um gráfico pode cortar o eixo y duas vezes?
O gráfico de uma função, não: x = 0 tem um único valor de y. Uma circunferência, que não é função, pode cortar o eixo y em dois pontos.
Quiz rápido
Raízes da função e coeficiente linear
Veja o que você sabe com 5 perguntas rápidas.
Pergunta 1 de 5
Em que ponto o gráfico de y = 3x + 5 corta o eixo y?
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