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.
| Transformación | Efecto 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
- Paso 1 — Identificamos la función básica \(f(x)\) de partida (por ejemplo \(x^2\) o \(x\)).
- Paso 2 — Buscamos una suma o resta fuera de \(f\) (como \(+k\)) — eso es una traslación vertical, en la misma dirección que el signo.
- 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.
- Paso 4 — Si hay varias sumas verticales, las unificamos en un único número \(k\) (suma directa).
- Paso 5 — Traducimos la traslación a puntos: cada punto \((a,b)\) se convierte en \((a+h,\ b+k)\).
- 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:
- La suma \(+4\) está fuera de \(f\), de modo que se trata de una traslación vertical.
- Como \(4 \gt 0\), la gráfica se desplaza \(4\) unidades hacia arriba.
- El vértice de \(x^2\) es \((0,0)\) y se traslada verticalmente a \((0,4)\).
- 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:
- El cambio \(x-3\) está dentro del argumento, por lo que es una traslación horizontal.
- A pesar del signo menos, el desplazamiento es hacia la derecha \(3\) unidades.
- 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 \((3,0)\).
- 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:
- Las dos sumas \(+5\) y \(-8\) son verticales y pueden unificarse.
- Sumamos: \(5-8=-3\).
- Se obtiene \(g(x)=f(x)-3\).
- 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:
- La expresión interna \(x+2\) equivale a \(x-(-2)\), es decir, traslación horizontal \(2\) unidades hacia la izquierda.
- La suma \(-5\) fuera de la potencia es una traslación vertical de \(5\) unidades hacia abajo.
- El vértice original \((0,0)\) pasa a \((0-2,\ 0-5)\).
- 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:
- Sustituimos \(x=3\) en \(g\): \(g(3)=f(3)+k\).
- Usamos el dato \(f(3)=6\) y que \(g(3)=10\): \(10=6+k\).
- Despejamos: \(k=10-6=4\).
- 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: \(+5-8=-3\).