Traslaciones de la gráfica de una función

Traslaciones de la gráfica de una función

Comprender las traslaciones de la gráfica de una función nos permite trazar y analizar funciones complejas a partir de una función básica conocida, sin necesidad de calcular una tabla de valores nueva. En esta página estudiaremos los dos tipos de traslación — vertical y horizontal —, entenderemos por qué la traslación horizontal actúa «al revés» de lo que parece, y practicaremos la identificación y la combinación de traslaciones.

Contexto y definiciones básicas

Una traslación cambia la posición de la gráfica en el plano sin modificar su forma. Existen dos tipos básicos.

Traslación vertical: \(g(x)=f(x)+k\). La gráfica se desplaza hacia arriba si \(k \gt 0\) y hacia abajo si \(k \lt 0\). Es intuitivo: sumamos \(k\) a cada valor de \(y\), por lo que cada punto sube (o baja) \(k\) unidades.

Traslación horizontal: \(g(x)=f(x-h)\). La gráfica se desplaza hacia la derecha \(h\) unidades cuando \(h \gt 0\), y hacia la izquierda cuando \(h \lt 0\). Parece contradictorio, pero la explicación es sencilla: para que la expresión interna \(x-h\) tome el mismo valor que antes, \(x\) debe ser \(h\) unidades mayor — de modo que la gráfica «espera» a un \(x\) posterior, es decir, se desplaza a la derecha.

TransformaciónEfecto sobre la gráfica
\(f(x)+k,\ k \gt 0\)Traslación hacia arriba \(k\) unidades
\(f(x)-k,\ k \gt 0\)Traslación hacia abajo \(k\) unidades
\(f(x-h),\ h \gt 0\)Traslación hacia la derecha \(h\) unidades
\(f(x+h),\ h \gt 0\)Traslación hacia la izquierda \(h\) unidades

Un punto \((a,b)\) de la gráfica original pasa a ser \((a+h,\ b+k)\) bajo la transformación \(f(x-h)+k\).

Pasos de resolución

  1. Paso 1 — Identificamos la función básica \(f(x)\) de partida (por ejemplo \(x^2\) o \(x\)).
  2. Paso 2 — Buscamos una suma o resta fuera de \(f\) (como \(+k\)) — eso es una traslación vertical, en la misma dirección que el signo.
  3. Paso 3 — Buscamos un cambio dentro del argumento de la variable (como \(x-h\)) — eso es una traslación horizontal, en la dirección opuesta al signo de la expresión.
  4. Paso 4 — Si hay varias sumas verticales, las unificamos en un único número \(k\) (suma directa).
  5. Paso 5 — Traducimos la traslación a puntos: cada punto \((a,b)\) se convierte en \((a+h,\ b+k)\).
  6. Paso 6 — Verificamos con un punto conocido (como el vértice o la intersección con los ejes).

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1: Traslación vertical de una parábola

Enunciado: Dada \(f(x)=x^2\). Describe la gráfica de \(g(x)=f(x)+4=x^2+4\) e indica su vértice.

Solución:

  1. La suma \(+4\) está fuera de \(f\), de modo que se trata de una traslación vertical.
  2. Como \(4 \gt 0\), la gráfica se desplaza \(4\) unidades hacia arriba.
  3. El vértice de \(x^2\) es \((0,0)\) y se traslada verticalmente a \((0,4)\).
  4. La forma de la parábola se conserva — solo cambia su posición.

Respuesta: La gráfica es \(x^2\) desplazada \(4\) unidades hacia arriba; el vértice queda en \((0,4)\).

Ejemplo 2: Traslación horizontal: la dirección «contraria»

Enunciado: Dada \(f(x)=x^2\). ¿Hacia dónde se desplaza la gráfica de \(g(x)=f(x-3)=(x-3)^2\)?

Solución:

  1. El cambio \(x-3\) está dentro del argumento, por lo que es una traslación horizontal.
  2. A pesar del signo menos, el desplazamiento es hacia la derecha \(3\) unidades.
  3. Explicación: para que la expresión interna valga \(0\) (vértice de la parábola) se necesita \(x=3\), de modo que el vértice pasa de \((0,0)\) a \((3,0)\).
  4. Verificamos con otro punto: con el valor original \(x=1\) se obtenía \(y=1\); ahora ese mismo valor se obtiene con \(x=4\) — efectivamente es un desplazamiento a la derecha.

Respuesta: La gráfica se desplaza \(3\) unidades hacia la derecha; el vértice queda en \((3,0)\).

Ejemplo 3: Unión de varias traslaciones verticales

Enunciado: Dada \(g(x)=f(x)+5-8\). Describe la traslación vertical total respecto a \(f(x)\).

Solución:

  1. Las dos sumas \(+5\) y \(-8\) son verticales y pueden unificarse.
  2. Sumamos: \(5-8=-3\).
  3. Se obtiene \(g(x)=f(x)-3\).
  4. Como la constante es negativa, la gráfica se desplaza \(3\) unidades hacia abajo.

Respuesta: Traslación total de \(3\) unidades hacia abajo (\(g(x)=f(x)-3\)).

Ejemplo 4: Combinación de traslación vertical y horizontal

Enunciado: Dada \(f(x)=x^2\) con vértice \((0,0)\). Halla el vértice de la gráfica de \(g(x)=(x+2)^2-5\).

Solución:

  1. La expresión interna \(x+2\) equivale a \(x-(-2)\), es decir, traslación horizontal \(2\) unidades hacia la izquierda.
  2. La suma \(-5\) fuera de la potencia es una traslación vertical de \(5\) unidades hacia abajo.
  3. El vértice original \((0,0)\) pasa a \((0-2,\ 0-5)\).
  4. Se obtiene el vértice \((-2,-5)\).

Respuesta: El vértice es \((-2,-5)\).

Ejemplo 5: Hallar la constante de traslación a partir de un punto

Enunciado: Se sabe que \(f(3)=6\) y la gráfica de \(g(x)=f(x)+k\) pasa por el punto \((3,10)\). Halla \(k\).

Solución:

  1. Sustituimos \(x=3\) en \(g\): \(g(3)=f(3)+k\).
  2. Usamos el dato \(f(3)=6\) y que \(g(3)=10\): \(10=6+k\).
  3. Despejamos: \(k=10-6=4\).
  4. Es decir, la gráfica se desplazó \(4\) unidades hacia arriba.

Respuesta: \(k=4\).

Errores comunes

✗ Error común: Se cree que \(f(x-h)\) desplaza la gráfica hacia la izquierda (en la dirección del menos), porque «menos es izquierda».

✓ La forma correcta: La traslación horizontal funciona al contrario: \(f(x-h)\) con \(h \gt 0\) desplaza la gráfica hacia la derecha. Compruébalo con el vértice: en \((x-3)^2\) el vértice está en \(x=3\), es decir, a la derecha.

✗ Error común: Se confunde la traslación vertical con la horizontal, y se trata \(+k\) fuera de la función como si desplazara la gráfica lateralmente.

✓ La forma correcta: Un cambio fuera de \(f\) (como \(+k\)) afecta a \(y\) — traslación vertical. Un cambio dentro del argumento de la variable afecta a \(x\) — traslación horizontal.

✗ Error común: Al combinar varias traslaciones verticales se suman con signo equivocado, por ejemplo \(+5-8=+3\).

✓ La forma correcta: Se unen las constantes con suma normal respetando los signos: \(5-8=-3\). Un resultado negativo significa traslación hacia abajo.

Consejos de práctica

  • Regla para recordar: «fuera de los paréntesis → vertical y según el signo; dentro de los paréntesis → horizontal y con el signo contrario».
  • Para identificar la dirección horizontal, pregunta: «¿qué \(x\) anula la expresión interna?» — ahí estará el vértice o el punto de referencia.
  • Sigue un único punto característico (vértice, intersección con un eje) en lugar de toda la gráfica — es más fácil y rápido.
  • La forma general \(g(x)=f(x-h)+k\) traslada cada punto \((a,b)\) a \((a+h,\ b+k)\) — una sola fórmula para recordar.

Resumen y fórmulas clave

Dos tipos de traslación:

  • Traslación vertical: \(g(x)=f(x)+k\) — hacia arriba si \(k \gt 0\), hacia abajo si \(k \lt 0\) (según el signo).
  • Traslación horizontal: \(g(x)=f(x-h)\) — hacia la derecha si \(h \gt 0\), hacia la izquierda si \(h \lt 0\) (signo contrario).
  • Combinación: \(g(x)=f(x-h)+k\) traslada \((a,b)\) a \((a+h,\ b+k)\).
  • Varias traslaciones verticales se unen sumando: \(+5-8=-3\).