17. Problemas contextualizados con funciones cuadráticas

Objetivos

  • Interpretar funciones cuadráticas en situaciones reales.
  • Asociar evaluación, vértice, ceros y signo con preguntas de contexto.
  • Responder con unidades y sentido según la situación.

Funciones cuadráticas en contexto

Las funciones cuadráticas aparecen en trayectorias, áreas, ganancias, costos y situaciones donde una cantidad crece y luego disminuye, o al revés.

Traducir la pregunta

Pregunta contextual Lectura matemática
¿Cuánto mide en cierto instante?Evaluar \(f(x)\)
¿Cuándo llega al suelo?Resolver \(f(x)=0\)
¿Cuál es el máximo?Vértice
¿Cuándo hay ganancia?Signo de la función

Modelo de altura

Ejemplo 1: altura máxima

La altura de una pelota está dada por \(h(t)=-t^2+4t+1\). Como \(a<0\), tiene máximo.

\[ t_v=\frac{-4}{2(-1)}=2. \]

\[ h(2)=-4+8+1=5. \]

La altura máxima es \(5\) metros y ocurre a los \(2\) segundos.

Ejemplo 2: ganancia positiva

Una ganancia está dada por \(G(x)=-x^2+7x-10\). Buscamos cuándo \(G(x)>0\).

Primero encontramos los ceros:

\[ -x^2+7x-10=0 \Rightarrow x^2-7x+10=0. \]

\[ (x-2)(x-5)=0. \]

Como la parábola se abre hacia abajo, hay ganancia positiva si \(2<x<5\).

Ejercicio 1

La altura de un objeto es \(h(t)=-t^2+6t\). ¿En qué instante alcanza su altura máxima?

Ejercicio 2

Para \(h(t)=-t^2+6t\), ¿cuál es la altura máxima?

Ejercicio 3

Un área se modela por \(A(x)=-x^2+10x\). ¿Para qué valores de \(x\) el área es positiva?

Ejercicio 4

Una ganancia \(G(x)=x^2-8x+12\) se interpreta como pérdida si es negativa. ¿Entre qué valores hay pérdida?

Ejercicio 5

Si \(C(x)=2x^2+5\) representa un costo, ¿cuál es su costo mínimo?

Ejercicio 6

Explica por qué en un problema contextualizado no basta con entregar solo el número.