Interceptação em y

Em geometria analítica, a interceptação em y ou interceptação vertical é a ordenada y em um ponto onde o gráfico de uma função ou qualquer outro tipo de relação intercepta o eixo- (eixo das ordenadas)[1], assumindo por convenção que este seja o eixo vertical do sistema de coordenadas ortogonais considerado. Ao assumir que o eixo horizontal é o eixo-, esse ponto satisfaz .[2][3]

Gráfico de y=f(x), em que o eixo horizontal é o eixo-x e o eixo vertical é o eixo-y. A interceptação em y da função f(x) está indicada pelo ponto vermelho em (x=0, y=1).

Equações

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Se uma curva é dada por  , a ordenada de sua interceptação em y pode ser encontrada ao calcular  . Se a função for indefinida para  , ela não possui uma interceptação em y.

Em uma função afim na forma de equação reduzida  , a interceptação em y é dada pelo termo independente  , chamado coeficiente linear. Isso porque  , logo, seu ponto de interceptação em y é  .

 
Gráfico de y = ax + b. A interceptação em y de uma função afim é no ponto (0, b).

Em uma função afim na forma de equação fundamental  , a interceptação em y é dada por  [4], que coincide com o coeficiente linear   da equação reduzida da função. Isso pode ser demonstrado manipulando a equação:

 

 

 

Comparando ambas as equações:

 

 

 

 

Múltiplas interceptações em y

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Algumas relações bidimensionais, tais como círculos, elipses e hipérboles podem ter mais de uma interceptação em y. Isso não se aplica a funções pois essas associam   a um único valor   correspondente por sua definição, portanto, funções têm apenas uma interceptação em y.

Interceptações em x

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 Ver artigo principal: Raiz (matemática)

De forma análoga, uma interceptação em x, também chamada de raiz ou zero da função, é a abscissa x em um ponto   onde o gráfico de uma função ou qualquer outro tipo de relação intercepta o eixo-  (eixo das abscissas), assumindo que este é o eixo horizontal do sistema de coordenadas ortogonais considerado.[5] Esse ponto, caso exista, satisfaz  . Nesse caso, funções do tipo   podem possuir mais de uma interceptação em x, pois a definição de funções permite a existência múltiplas raízes.

Interceptações em x, caso existam, normalmente são mais complicadas para encontrar do que a interceptação em y, dado que a segunda pode ser encontrada simplesmente resolvendo para  , enquanto as raízes, dependendo da complexidade da função, necessitam de recursos algébricos para serem encontradas.

Interceptações de funções inversas com eixos coordenados

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 Ver artigo principal: Função inversa

Seja   uma função invertível, a interceptação em y de   será igual à raiz de  . Da mesma forma, a raiz de   será igual à interceptação em y de  .

 
Observe no gráfico de y = f(x) que sua raiz é igual à interceptação em y de sua inversa. O mesmo ocorre com sua inversa.

Em dimensões maiores

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A noção de interceptação vertical pode ser estendida para espaços tridimensionais e dimensões maiores, bem como para outros eixos coordenados, possivelmente com outros nomes. Por exemplo, podemos dizer interceptação em   para a velocidade escalar inicial de um automóvel (em cinemática,   normalmente é a variável atribuída a velocidade escalar, enquanto   é atribuída a velocidade vetorial) ou interceptação em   para característica corrente-tensão de um diodo semicondutor, por exemplo. (Em engenharia elétrica,   é o símbolo usado para representar a corrente elétrica).

Referências

  1. «Definition of Y-INTERCEPT». www.merriam-webster.com (em inglês). Consultado em 11 de setembro de 2020 
  2. Weisstein, Eric W. «y-Intercept». mathworld.wolfram.com (em inglês). Consultado em 11 de setembro de 2020 
  3. Stapel, Elizabeth. «x- and y-Intercepts». Purplemath. Consultado em 11 de setembro de 2020 
  4. Professor Fabiano (2005). «Cálculo Diferencial e Integral I - Retas e funções lineares» (PDF). Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais - Departamento de Matemática e Estatística. Consultado em 11 de setembro de 2020 
  5. Weisstein, Eric W. «Root». mathworld.wolfram.com (em inglês). Consultado em 11 de setembro de 2020