Escribe los coeficientes a, b y c de la función cuadrática y = ax² + bx + c. La ecuación de abajo está enlazada con los campos, así que también puedes cambiar sus coeficientes directamente en la ecuación.
Índice
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Qué puedes hacer en esta página
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¿Para qué sirve este cálculo?
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Cómo usar
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Fórmulas y gráficas
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Símbolos y términos
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Qué conviene saber de antemano
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Cómo calcularlo con Excel
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Cómo calcularlo con Hojas de cálculo de Google
-
Cómo calcularlo con Python
-
La fórmula en LaTeX y otras notaciones matemáticas (para copiar)
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Cómo pedirle a ChatGPT que haga el cálculo
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Las ventajas de DataChef
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Funciones relacionadas
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Todas las calculadoras de NumberChef
Qué puedes hacer en esta página
- Escribe los coeficientes y la función cuadrática \(y = ax^{2} + bx + c\) se pasa a la forma \(y = a(x - p)^{2} + q\) (forma canónica) completando cuadrados
- Los pasos siguen el método de los libros de texto, línea a línea: sacar factor común el coeficiente de x², sumar y restar el cuadrado de la mitad del coeficiente de \(x\) y escribir el cuadrado perfecto
- También obtienes el vértice \((p\,;\,q)\), el eje de simetría \(x = p\), hacia dónde se abre la gráfica (hacia arriba o hacia abajo) y el máximo o el mínimo, junto con la gráfica de la parábola
- Las respuestas se muestran como fracciones simplificadas (valores exactos), por ejemplo \(-\dfrac{5}{4}\), y también como decimales. Los coeficientes pueden ser decimales, números negativos o fracciones como 3/4
- La calculadora muestra la ecuación tal como la escribirías a mano, y puedes cambiar los coeficientes directamente en la propia ecuación
- En esta página también encontrarás una explicación clara de las fórmulas y fórmulas para copiar y pegar en Excel, Hojas de cálculo de Google y Python
¿Para qué sirve este cálculo?
La altura de una pelota lanzada hacia arriba, o del agua de una fuente, suele aproximarse con una función cuadrática del tiempo. Por ejemplo, si la altura es \(h = -5t^{2} + 20t\) (en metros, con \(t\) en segundos; aproximación que ignora la resistencia del aire, con g ≈ 10 m/s² y una velocidad inicial de 20 m/s), completar cuadrados da \(h = -5(t - 2)^{2} + 20\). De ahí se lee que la pelota llega a su punto más alto, 20 metros, a los 2 segundos.
Sacar directamente de la ecuación el vértice, «el punto más alto y cuándo ocurre», es la gran ventaja de completar cuadrados, y los problemas de tiro parabólico de física son un uso clásico.
Cuando «subir el precio aumenta el beneficio por unidad pero reduce las unidades vendidas», el beneficio a veces se puede aproximar con una función cuadrática del precio que se abre hacia abajo. El precio que da el mayor beneficio es exactamente el vértice de la parábola. Por ejemplo, si el beneficio es \(y = -x^{2} + 60x - 500\) euros (con \(x\) el precio en euros), el vértice, \(x = 30\), es el precio que maximiza el beneficio: 30 €, con un beneficio máximo de 400 €.
Los mercados reales son más complicados, pero la idea de «buscar el mejor valor en el vértice» es un punto de partida para pensar en la fijación de precios y en cómo repartir un presupuesto de publicidad.
El área de un rectángulo con perímetro fijo es una función cuadrática de la longitud de un lado. Por ejemplo, con 20 m de valla, si el ancho es \(x\) m, el largo es \(10 - x\) m y el área es \(y = x(10 - x) = -x^{2} + 10x\). Completar cuadrados da \(y = -(x - 5)^{2} + 25\), así que el área máxima es 25 m² cuando \(x = 5\) (un cuadrado).
Es la forma más básica de un problema de optimización: sacar el máximo partido a un material o a un presupuesto limitados.
Las antenas parabólicas y los reflectores de los faros de los coches y de las linternas tienen la forma de una parábola girada alrededor de su eje (un paraboloide). Aprovechan una propiedad de la parábola: las ondas de radio o la luz que llegan paralelas al eje rebotan y van todas a un punto del eje (el foco), y la luz emitida desde el foco sale en línea recta, paralela al eje.
En el diseño, una parábola se describe por dónde está su vértice y cuánto se abre en cada dirección, así que la idea de la forma canónica \(y = a(x - p)^{2} + q\), construida en torno al vértice, es la base.
Fórmulas y gráficas
Símbolos y términos
Símbolos
| \(a,\ b,\ c\) | a, b, c | Los coeficientes de la función cuadrática \(y = ax^{2} + bx + c\). \(a\) es el coeficiente de \(x^{2}\) (no es 0), \(b\) es el coeficiente de \(x\) y \(c\) es el término independiente. Por costumbre, las letras del principio del alfabeto, \(a,\ b,\ c\), representan números fijos. |
| \(x,\ y\) | equis, i griega | Variables. \(x\) es la entrada e \(y\) es la salida. Por costumbre, las letras del final del alfabeto, \(x,\ y,\ z\), representan números que pueden tomar muchos valores. |
| \(p\) | pe | La coordenada \(x\) del vértice, que es también la posición del eje de simetría (la recta \(x = p\)). Muchos libros de España escriben \(h\) o \(x_v\) en su lugar. |
| \(q\) | cu | La coordenada \(y\) del vértice. Es el mínimo si \(a > 0\) y el máximo si \(a < 0\). Es la letra que sigue a \(p\), así que las dos se usan como pareja. Muchos libros de España escriben \(k\) o \(y_v\) en su lugar. |
| \((x - p)^{2}\) | x menos p, al cuadrado | La parte al cuadrado que se forma al completar cuadrados. Por ser un cuadrado, siempre vale 0 o más, y vale 0 solo cuando \(x = p\). Esta propiedad es exactamente la razón de que el máximo o el mínimo esté en el vértice. |
| \(x^{2}\) | x al cuadrado | \(x\) multiplicada por sí misma (\(x^{2} = x \times x\)). El pequeño número de arriba a la derecha (el exponente) indica cuántas veces se multiplica. |
Términos
| función cuadrática | Una función de la forma \(y = ax^{2} + bx + c\) (\(a \neq 0\)). Su gráfica es una parábola. Se estudia en 3.º y 4.º de ESO y se amplía en 1.º de Bachillerato. |
| parábola | La curva simétrica en forma de U que es la gráfica de una función cuadrática. Tiene la misma forma que la trayectoria de una pelota lanzada. |
| vértice | El punto de giro de una parábola: el punto más bajo si se abre hacia arriba y el más alto si se abre hacia abajo. Sus coordenadas son \((p\,;\,q)\). |
| eje de simetría | La recta vertical \(x = p\) respecto de la cual una parábola es simétrica. La parábola es la imagen especular de sí misma respecto de esta recta, y el vértice está sobre ella. |
| completar cuadrados | Reescribir \(y = ax^{2} + bx + c\) en la forma \(y = a(x - p)^{2} + q\). El nombre viene de «formar un cuadrado perfecto». Es la herramienta básica para hallar el vértice, el eje y el máximo o el mínimo, y con ella se deduce la propia fórmula de las ecuaciones de segundo grado. |
| cuadrado perfecto | Una expresión que es algo elevado al cuadrado, como \((x - 2)^{2} = x^{2} - 4x + 4\). Elevar al cuadrado es multiplicar un número por sí mismo: el cuadrado de \(3\) es \(3^{2} = 9\). |
| forma general | La forma \(y = ax^{2} + bx + c\). Es la forma habitual, con todo desarrollado, y en ella se lee fácilmente dónde corta al eje \(y\) (\(y = c\) cuando \(x = 0\)). |
| forma canónica | La forma \(y = a(x - p)^{2} + q\) (a menudo escrita \(y = a(x - h)^{2} + k\); también se llama forma vértice). Permite ver a simple vista el vértice \((p\,;\,q)\). Completar cuadrados convierte la forma general en forma canónica. |
| se abre hacia arriba | La gráfica se abre como un valle. Ocurre cuando \(a > 0\), y el vértice es el punto más bajo. (Como los libros usan convenciones opuestas para «cóncava» y «convexa», aquí decimos simplemente «hacia arriba».) |
| se abre hacia abajo | La gráfica se abre como una colina. Ocurre cuando \(a < 0\), y el vértice es el punto más alto. (Como los libros usan convenciones opuestas para «cóncava» y «convexa», aquí decimos simplemente «hacia abajo».) |
| máximo | El mayor valor que puede tomar la función \(y\). En una función cuadrática que se abre hacia abajo, la coordenada \(y\) del vértice, \(q\), es el máximo. |
| mínimo | El menor valor que puede tomar la función \(y\). En una función cuadrática que se abre hacia arriba, la coordenada \(y\) del vértice, \(q\), es el mínimo. |
| coeficiente | El número que va delante de una letra. En \(2x^{2}\), el coeficiente es 2. Un término sin número escrito, como \(x^{2}\), tiene coeficiente 1. |
| término independiente | Un término que es solo un número, sin \(x\), como el 3 de \(2x^{2} - 8x + 3\). Se llama así porque no depende de \(x\): no cambia sea cual sea el valor de \(x\). |
| simétrica | Que coincide exactamente al doblarse por una línea. Si doblas una parábola por su eje, el lado izquierdo y el derecho coinciden exactamente (simetría axial). |
| dominio | El conjunto de valores que puede tomar \(x\). Cuando el dominio está limitado (por ejemplo, \(0 \le x \le 3\)), el máximo o el mínimo puede estar en un extremo del dominio en lugar de en el vértice. |
| traslación | Desplazar una figura sin cambiar su forma. La gráfica de \(y = a(x - p)^{2} + q\) es la gráfica de \(y = ax^{2}\) trasladada \(p\) en la dirección de \(x\) y \(q\) en la dirección de \(y\). |
Qué conviene saber de antemano
Esto es lo que te ayuda a usar el cálculo de esta página entendiendo lo que haces, y no solo pulsando el botón.
Si te atascas, repasar estos temas es el camino más rápido.
| Funciones y gráficas (1.º–3.º de ESO, 12-15 años) |
|
| Identidades notables y factor común (3.º de ESO, 14-15 años) |
|
| Números enteros y expresiones algebraicas (1.º–2.º de ESO, 12-14 años) |
|
| Operaciones con fracciones (5.º–6.º de Primaria y 1.º de ESO, 10-13 años) |
|
| Gráficas de funciones cuadráticas (4.º de ESO y 1.º de Bachillerato, 15-17 años) |
|
Cómo calcularlo con Excel
| Coeficiente a de x² | 2 |
| Coeficiente b de x | -8 |
| Término independiente c | 3 |
| Coordenada x del vértice, p | =-B2/(2*B1) |
| Coordenada y del vértice, q | =B3-B2^2/(4*B1) |
| Coeficiente a de x² | 1 |
| Coeficiente b de x | -6 |
| Coordenada x del vértice, p = −b/(2a) | =-B2/(2*B1) |
| Coeficiente a de x² | 1 |
| Coeficiente b de x | -6 |
| Término independiente c | 5 |
| Coordenada y del vértice, q = c − b²/(4a) | =B3-B2^2/(4*B1) |
| Coeficiente a de x² | 2 |
| Coeficiente b de x | -8 |
| Término independiente c | 3 |
| Valor de x para comprobar | 1 |
| Coordenada x del vértice, p | =-B2/(2*B1) |
| Coordenada y del vértice, q | =B3-B2^2/(4*B1) |
| Valor de ax²+bx+c | =B1*B4^2+B2*B4+B3 |
| Valor de a(x−p)²+q | =B1*(B4-B5)^2+B6 |
«^» es una potencia, «*» es la multiplicación y «/» es la división.
La primera tabla es el ejemplo y = 2x² − 8x + 3. p vale 2 y q vale −5 (es decir, y = 2(x − 2)² − 5).
La segunda y la tercera tabla son el ejemplo y = x² − 6x + 5. p vale 3 y q vale −4.
La cuarta tabla es una comprobación. Para el mismo x (1 en el ejemplo), «valor de ax²+bx+c» y «valor de a(x−p)²+q» valen los dos −3, así que las dos formas coinciden.
Cómo calcularlo con Hojas de cálculo de Google
| Coeficiente a de x² | 2 |
| Coeficiente b de x | -8 |
| Término independiente c | 3 |
| Coordenada x del vértice, p | =-B2/(2*B1) |
| Coordenada y del vértice, q | =B3-B2^2/(4*B1) |
| Coeficiente a de x² | 1 |
| Coeficiente b de x | -6 |
| Coordenada x del vértice, p = −b/(2a) | =-B2/(2*B1) |
| Coeficiente a de x² | 1 |
| Coeficiente b de x | -6 |
| Término independiente c | 5 |
| Coordenada y del vértice, q = c − b²/(4a) | =B3-B2^2/(4*B1) |
| Coeficiente a de x² | 2 |
| Coeficiente b de x | -8 |
| Término independiente c | 3 |
| Valor de x para comprobar | 1 |
| Coordenada x del vértice, p | =-B2/(2*B1) |
| Coordenada y del vértice, q | =B3-B2^2/(4*B1) |
| Valor de ax²+bx+c | =B1*B4^2+B2*B4+B3 |
| Valor de a(x−p)²+q | =B1*(B4-B5)^2+B6 |
Cómo calcularlo con Python
from fractions import Fraction
# Coeficientes de la función cuadrática y = ax² + bx + c (una fracción como 3/4 se escribe Fraction(3, 4))
coef_a = Fraction(2) # coeficiente de x² (no puede ser 0)
coef_b = Fraction(-8) # coeficiente de x
coef_c = Fraction(3) # término independiente
vertex_x = -coef_b / (2 * coef_a) # coordenada x del vértice p = −b/(2a)
vertex_y = coef_c - coef_b ** 2 / (4 * coef_a) # coordenada y del vértice q = c − b²/(4a)
print(f"Coordenada x del vértice, p: {vertex_x}")
print(f"Coordenada y del vértice, q: {vertex_y}")
print(f"Forma canónica: y = {coef_a} * (x - ({vertex_x}))**2 + ({vertex_y})")
if coef_a > 0:
print(f"Se abre hacia arriba, así que el mínimo es {vertex_y} en x = {vertex_x}")
else:
print(f"Se abre hacia abajo, así que el máximo es {vertex_y} en x = {vertex_x}")
La fórmula en LaTeX y otras notaciones matemáticas (para copiar)
y = a(x − p)² + q
y = a(x - p)^{2} + q
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>y</mi>
<mo>=</mo>
<mi>a</mi>
<msup>
<mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>−</mo><mi>p</mi><mo>)</mo></mrow>
<mn>2</mn>
</msup>
<mo>+</mo>
<mi>q</mi>
</mrow>
</math>
y = a(x - p)^2 + q
a*(x - p)^2 + q
y := a*(x - p)^2 + q;
y = a*(x - p)^2 + q;
y = a(x - p)^2 + q
p = −b/(2a)
p = -\frac{b}{2a}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>p</mi>
<mo>=</mo>
<mo>−</mo>
<mfrac>
<mi>b</mi>
<mrow><mn>2</mn><mi>a</mi></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
p = -b/(2a)
-b/(2*a)
p := -b/(2*a);
p = -b/(2*a);
p = −b/(2a)
q = c − b²/(4a)
q = c - \frac{b^{2}}{4a}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>q</mi>
<mo>=</mo>
<mi>c</mi>
<mo>−</mo>
<mfrac>
<msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup>
<mrow><mn>4</mn><mi>a</mi></mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
q = c - b^2/(4a)
c - b^2/(4*a)
q := c - b^2/(4*a);
q = c - b^2/(4*a);
q = c − b^2/(4a)
Cómo pedirle a ChatGPT que haga el cálculo
Eres un asistente de cálculo matemático para funciones cuadráticas. Haz el siguiente cálculo ejecutando realmente código de Python y basa tu respuesta solo en los números del resultado de la ejecución (no respondas con cálculo mental ni a ojo). Completa cuadrados en la función cuadrática y = 2x² − 8x + 3. Muestra cada uno de estos puntos: 1. Los pasos para completar cuadrados (sacar factor común el coeficiente de x² → sumar y restar el cuadrado de la mitad del coeficiente de x → escribir el cuadrado perfecto) 2. La forma canónica y = a(x − p)² + q, el vértice (p ; q) y el eje de simetría (como fracciones simplificadas) 3. Hacia dónde se abre la gráfica (hacia arriba o hacia abajo) y el valor máximo o mínimo En Python, usa el módulo fractions de la biblioteca estándar para calcular con exactitud. Muestra las fórmulas que has usado y los números del resultado de la ejecución.
Cómo usar
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1Introduce los númerosEscribe en los campos los números con los que quieres calcular
-
2CalculaHaz clic en el botón «Calcular»
-
3Consulta el resultadoEl resultado aparece al instante. En la misma página también encontrarás el desarrollo del cálculo y la explicación de la fórmula
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