A técnica de completar quadrados torna-se muito útil quando se deseja, de imediato, saber as coordenadas do vértice de uma parábola. É, também, utilizada como um dos métodos de integração. A forma canônica conhecida é : f(x) = a(x - xv )² - yv , onde xv e yv são as coordenadas do vértice. Portanto, aplicando a técnica de completar quadrados, determine as coordenadas da parábola: f(x) = 2x - x².
Pra começar, devemos reescrever o polinômio que define a função na forma canônica: \(f(x)=a(x-x_{v})^2+y_{v}\)
\(f(x)=2x-x^2\)
\(f(x)=-(x^2-2x)\)
O termo entre parênteses é parte do que conhece como "quadrado da diferença", \(a^2-2ab+b^2\), que pode ser fatorado na forma \((a-b)^2\). Comparando as expressões, observamos que \((x^2-2x)\) corresponde ao termo \(a^2 -2ab\) de \((x-1)^2\), sendo \(a=x\) e \(b=1\):
\((x-1)^2=x^2-2x+1\)
\(x^2-2x=(x-1)^2-1\)
Podemos, então, substituir \((x^2-2x)\) por \([(x-1)^2-1]\) e desenvolver a expressão:
\(f(x)=-[(x-1)^2-1]\)
\(f(x)=-(x-1)^2+1\)
Eis a forma canônica da função \(f(x)=2x-x^2\), a qual deixa evidente que a parábola tem um ponto de máximo \((a<0)\), sendo este ponto o Vértice \(\boxed{(1,1)}\).
OBS: o sinal da ordenada do vértice no seu enunciado está trocado. A forma canônica é \(y=a(x-x_{v})^2+y_{v}\) sendo \((x_{v},y_{v})\) as coordenadas do vértice. Para entender melhor o porquê, leia sobre translações de gráficos de funções.
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