Vista previa del material en texto
FUNCIONES (6 semanas) El matemático suizo Leonhard Euler (1707-1783) introdujo la conocida notación f(x) para funciones. También dio una definición válida de función como expresión o fórmula que involucra ciertas variables y constantes MATEMÁTICAS 3º ESO Académicas Alfonso González IES Fernando de Mena Dpto. de Matemáticas FUNCIONES 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) I) CONCEPTO DE FUNCIÓN. DEFINICIONES «Una función es una relación o correspondencia entre dos magnitudes numéricas x e y tal que a cada valor de x le corresponde un solo valor de y» Hay varias formas de expresar una función, es decir, una dependencia entre dos magnitudes: 1º) Funciones dadas por una expresión algebraica: Ejemplo 1: Sea y=2x+3, o lo que es equivalente, f (x)=2x+3. Hacer una tabla que defina la función. Solución: Definiciones: x es la variable independiente y es la variable dependiente (porque, obviamente, y depende de x). f(x) es la imagen de x ¬ la notación y=f(x) indica que y es función de x, es decir, y depende de x p.ej. “la imagen de 2 (bajo f) es 7”, etc. Ejercicio: 1 2º) Funciones dadas por un enunciado: Ejemplo 2: Dada la función f que asocia cada número real con su cuadrado, escribir su expresión algebraica y construir la tabla de valores correspondiente. Solución: (NOTA: Más adelante veremos que esta función es una parábola…) Ejercicio: 2 3º) Funciones dadas por una tabla: Ejemplo 3: Completar la siguiente tabla que expresa el sueldo de un vendedor. Hallar la expresión analítica que relaciona ambas variables. Describir la situación por medio de un enunciado: Solución: Ejercicio: 3 x …. -3 -2 -1 0 1 2 3 …. f (x)=2x+3 …. -3 -1 1 3 5 7 9 …. x …. -3 -2 -1 0 1 2 3 …. f (x )= …. …. NÚMERO de PRODUCTOS VENDIDOS x 0 1 2 3 4 5 …. SALARIO (€ ) y 1000 1100 1200 …. v.g. f ( -2 ) =2 ꞏ ( -2 )+ 3=-1 v.g. f ( 2 ) =2 ꞏ2 + 3=7 FUNCIONES 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) Observaciones: 1º) Hay una cuarta forma de expresar una función: gráficamente. Lo veremos en el próximo apartado. 2º) Completar la siguiente tabla: EXPRESIÓN ALGEBRAICA ENUNCIADO TABLA GRÁFICA VENTAJAS Es una forma sencilla y rápida de expresar una función. Es muy fácil obtener valores de la función dando valores a x. Nos da una idea intuitiva de la relación entre ambas magnitudes. INCONVENIENTES Nos dice muy poco de cómo se comporta la función. 3º) El SÍMIL de la "MÁQUINA”: Una función es cómo una máquina en la que un número x es introducido y devuelve otro valor y o f(x): Así, si 3 es introducido en la máquina, se obtiene f (3)=2 ꞏ3-1=5. Este "símil de la máquina" es bastante versátil y útil. Lo utilizaremos para explicar muchas propiedades y conceptos de las funciones. 3º) TABLA 2º) ENUNCIADO GRÁFICA (Apdo. II) 1º) EXPRESIÓN ALGEBRAICA Duplica Resta 1 Entrada x Salida y=2x-1 FUNCIONES 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) 4º) Una función puede también ser definida de una forma más exhaustiva. En el caso del ejemplo 2: f: + x f (x)=x2 pero en la práctica esta notación se acorta y simplemenmte se dice f (x)=x2 . 5º) Recordar: «A cada valor de x le corresponde uno y solo un valor de y». II) GRÁFICA de una FUNCIÓN Definiciones: En la práctica, para dibujar la gráfica de una función, normalmente construimos una tabla apropiada que relacione x e y, y después trasladamos esos puntos al plano cartesiano y los unimos por medio de una línea suave y continua. Sin embargo, en el apdo. III veremos que en ciertos casos (funciones discontinuas, escalonadas, etc.) ello no es posible. Ejemplo 2: Dibujar la gráfica de f (x)=x2 mediante tabla de valores: x …. -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 …. f(x)=x2 …. …. Definición: «La gráfica de una función y=f(x) está formada por los puntos (x ,y) que verifican la expresión dada, es decir, que verifican y=f(x)». Observación: El hecho de que a cada valor de x no pueda corresponderle más de una imagen y implica EL TEST DE LA RECTA VERTICAL: «Una recta imaginaria vertical que se desplace por el plano de izquierda a derecha no puede cortar a la gráfica más de una vez1». 1 Sin embargo, una recta horizontal que se desplace de abajo a arriba puede cortar a la gráfica varias veces, ya que un f(x) concreto puede tener varios x de los que proceda … (como en el ejemplo 2) 2º CUADRANTE 4 3 A(4 ,3) PLANO (CARTESIANO) 3º CUADRANTE 4º CUADRANTE eje vertical, o eje y, o eje de ordenadas coordenada y de A coordenada x de A ORIGEN, (0 ,0) eje horizontal, o eje x, o eje de abscisas ejes de coordenadas, o ejes de referencia por medio de una línea de puntos (o flechas) indicamos que la gráfica continúa indefinidamente (rama infinita) FUNCIONES 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) Ejercicios: 4, 5 y 6 III) PROPIEDADES que se DEDUCEN de la GRÁFICA de una FUNCIÓN III.1) Dominio y Recorrido: «El dominio de definición de una función es el conjunto de todos los números reales x para los que existe imagen». Es decir, el dominio de una función es el conjunto de todos los posibles valores de x. Se simboliza mediante Dom(f), o Domf(x), etc. En el ejemplo 2, es obvio que Dom(f)= . «El recorrido o (conjunto) imagen de una función es el conjunto de todos los posibles valores de y que toma la función». En otras palabras, es el conjunto formado por todos los valores que recorren las imágenes, y se denota como Im(f), o R(f), etc. En el ejemplo 2, Im( f )=+ , lógicamente. Ejemplo 2: Justificar, analíticamente (completar la tabla) y gráficamente, cuál es el Dom(f) e Im( f ) de 2f(x) x . x ... -2 -1 0 1 /2 42 3 p ... y=x2 ... ... Por tanto, la notación exhaustiva para esta función sería: f: + x f(x)=x2 Ejemplo 4: Ídem con f(x) x . x ... f (x )=x ... Notas: 1º) Para obtener Dom(f) gráficamente, podemos recorrer imaginariamente el eje x de izquierda a derecha y ver dónde hay gráfica. Función de 1er grado recta Función de 2o grado parábolaResumen: Dom(f )= R( f )= y Im(f )= x Dom(f)= Dom(f )= Im( f )= y x R(f)= Dom(f)= FUNCIONES 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuandose respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) 2º) Similarmente, para obtener R(f) gráficamente, podemos recorrer imaginariamente el eje y de abajo a arriba y ver dónde hay gráfica. 3º) De acuerdo con el "Símil de la máquina”: El dominio es simplemente el conjunto de todos los valores posibles de x que pueden ser introducidos en la máquina sin producir error. El conjunto imagen o recorrido es el conjunto de todos los valores o posibles resultados y que pueden salir de la máquina. III.2) Intervalos de crecimiento y decrecimiento: (también llamados "Intervalos de monotonía") Idea intuitiva: Notas: 1º) Se suele indicar que una función es creciente mediante el símbolo , y si es decreciente. 2º) Los intervalos de crecimiento siempre se indican con respecto al eje x. 3º) En el caso particular de la función constante, la definición es 1 2 1 2x x f(x ) f(x ) III.3) Máximos y mínimos (relativos o locales): En general, las funciones tienen intervalos de crecimiento () y decrecimiento (), separados por máximos (M) y mínimos (m): FUNCIÓN CRECIENTE x1 x2 f(x1) f(x2) x1 x2 f(x2) f(x1) FUNCIÓN DECRECIENTE f(x) A B A B f(x) M m x0 x0 y= f (x ) «Una función es creciente () si a medida que aumentan las x aumentan también las imágenes y correspondientes»: 1 2 1 2x x f(x ) f(x ) «Una función es decreciente () si a medida que aumentan las x disminuyen las imágenes y correspondientes»: 1 2 1 2x x f(x ) f(x ) FUNCIONES 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) «Un máximo (relativo o local) es un punto donde la función cambia de creciente () a decreciente ()». Su símbolo es M. Un máximo es como un "pico" en la gráfica. En otras palabras, «una función tiene un máximo (relativo o local) en x=x0 si en las proximidades de dicho punto los valores de la función son todos < f (x0)». «Un mínimo (relativo o local) es un punto donde la función cambia de decreciente () a creciente ()». Su símbolo es m. Un mínimo es como un "valle" en la gráfica. En otras palabras, «una función tiene un mínimo (relativo o local) en x=x0 si en las proximidades de dicho punto los valores de la función son todos > f (x0)». Observaciones: 1º) Los intervalos de monotonía se expresan siempre con respecto al eje x. 2º) Estos M y m así definidos se llaman propiamente extremos relativos o locales2. 3º) Una función puede tener uno o varios M o m, o no tener ni M ni m. 4º) Es obvio que si f(x) es continua, siempre habrá un m entre dos M, y viceversa. III.4) Simetría: Algo que es simétrico siempre va a tener dos mitades iguales; en otras palabras, un lado es idéntico al otro. Existen muchos tipos de simetría de una función, pero en este curso solo vamos a ver dos tipos: a) f(x) FUNCIÓN PAR (o simetría PAR): b) f(x) FUNCIÓN IMPAR (o simetría IMPAR): 2 Existen también extremos absolutos, como veremos en Bachillerato. x …. -3 -2 -1 0 1 2 3 …. f(x)=x2 …. 9 4 1 0 1 4 9 …. x …. -3 -2 -1 0 1 2 3 …. f(x)=x3 …. -27 -8 -1 0 1 8 27 …. -x x f (x )=x 2 f (-x )= f (x ) -x x f (x ) f (-x) f (x )=x 3 FUNCIÓN PARf x f x f x simétrica con respecto al eje f x y FUNCIÓN IMPARf x f x f x simétrica con respecto al origen f x FUNCIONES 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) Notas: 1º) «Una función se dice que es PAR si su gráfica es simétrica respecto al eje y». Análogamente, «una función es IMPAR si en cierto modo es simétrica respecto al origen». 2º) Naturalmente, hay muchos más tipos de simetrías. Sin embargo, en este curso solo vamos a ver estos dos. 3º) Obviamente, la mayoría de las funciones no son necesariamente simétricas. Una función puede ser par, impar, o nada (esto último, lo más habitual). 4º) Por ejemplo, si una función par tiene un máximo en M(2,5) , necesariamente tendrá otro en M(-2,5) . Sin embargo, si es impar, tendría un mínimo en m(-2,-5) . 5º) Usamos el adjetivo "par" porque las funciones pares más típicas son y=x2, es decir, con un exponente par (Nótese que y=x4, y=x2-2x6, etc. también serán pares). Del mismo modo, la función impar más típica es y=x3. III.5) Continuidad y discontinuidad: Intuitivamente, «una función es CONTINUA si se puede dibujar sin levantar el lápiz del papel». Evidentemente, esta definición no es precisa, pero veremos una definición más formal en Bachillerato, que nos permitirá conocer la continuidad de una función sin necesidad de representarla previamente. Pero por el momento, nos conformaremos con deducir la continuidad a partir de la gráfica. En caso contrario, la función se dice DISCONTINUA. En este caso, su gráfica muestra "saltos" denominados "puntos de discontinuidad": En la práctica, normalmente estudiaremos si una función es continua en un intervalo. «La continuidad siempre se expresa con respecto al eje x». III.6) Puntos de corte con los ejes: Considerar el ejemplo 5 del gráfico anexo. Es fácil de entender cómo tenemos que obtener analíticamente –esto es, sin dibujar la gráfica- los puntos de corte con los ejes: cortes(s) eje x: hay que imponer y=0, es decir, resolver una ecuación. corte eje y: hay que sustituir x=0. y=x 3-2x 2-5x+6 (0,6) (-2,0) (1,0) (3,0) DISCONTINUA DISCONTINUA (Función escalonada)CONTINUA FUNCIONES 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) Compruébese este hecho a continuación por medio del ejemplo 5, es decir, y=x3-2x2-5x+6: Además, nótese que una función no tiene por qué cortar necesariamente al eje x ni al y. Adviértase también que solo se puede cortar al eje y como máximo una vez. Recíprocamente, puede haber uno, o varios, o incluso infinitos cortes con el eje x, o no haber. Todas estas cuestiones se resumen en la siguiente tabla: III.7) Tendencia de una función. Asíntotas: Considerar la gráfica adjunta. A medida que aumenta la x, la y tiende al valor "a". En este caso se dice que y=a es una asíntota horizontal. «Una asíntota es una recta a la que la gráfica se acerca cada vez más, pero sin llegar jamás a tocarla». También existen asíntotas verticales, como veremos en algunos ejemplos (o incluso oblicuas, como veremos en Bachillerato). Ejercicios: 7 a 9 (Estudio completo de una función) 10 a 13 (Interpretación de gráficas de la vida real) IV) RECTAS (Función lineal) y=mx+n Recuérdese que, como una consecuencia del ejercicio 4 (apdo. II), vimos que una expresión del estilo de y=mx+n, es decir, de 1er grado, era una recta. Por tanto, dos valores son suficientes para obtener su gráfica, usualmente x=0 e y=0, esto es, los cortes con los ejes:CORTE: ¿CÓMO SE CALCULA?: ¿CUÁNTOS CORTES PUEDE HABER? eje X imponer y=0 (es decir, resolver una ecuación) varios, 1 o 0 (o incluso ¥) eje y sustituir x=0 0 o 1 y=a f (x ) 0 FUNCIONES 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) x y n A B y=mx+n incremento vertical y m (1) incremento horizontal x Ejemplo 6: Representar gráficamente las siguientes rectas. ¿Qué podemos deducir? (Recordar: ¡Para dibujar una recta basta con 2 puntos!) a) b) Consecuencias: 1º) m (el coeficiente de x) = pendiente: «Mide la inclinación de la recta» (Cuanto mayor es m, mayor es la inclinación). En general: Por tanto: m>0 recta CRECIENTE m<0 recta DECRECIENTE Ejemplo 6: y 2x 3 y 2x 5 y 2x y 2x 5 y 3x 5 y x 5 y=2x+3 Por cada unidad que se incrementa x, la y aumenta 2 unidades m=2 y 2 4 m ... 2 x 1 2 Dy=2 Dx=1 Dy=4 Dx=2 n=3 Por cada unidad que se incrementa x, la y disminuye 3 unidades m=-3 y 3 6 m ... 3 x 1 2 y=-3x-5 Dx=2 Dy=-6 Dx=1 n=-5 Dy=-3 FUNCIONES 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) En el primer caso, ambos incrementos son positivos, de modo que m>0 la recta es creciente. En el segundo caso, Dy<0, de modo que m<0 la recta es decreciente 2º) n (el término independiente) = ordenada en el origen: «Es el punto donde la recta atraviesa al eje y». Por tanto, hay 4 casos dependiendo del signo de m y n: 3º) «Las rectas que tienen la misma pendiente son paralelas, y viceversa» (ver ejemplo 6a). Si tienen diferente pendiente, son secantes (como en el ejemplo 6b) Ejemplo 6: 4º) Tres casos particulares: 4.1) FUNCIÓN de PROPORCIONALIDAD DIRECTA (y=mx): n=0 y=mx la recta pasa por el origen FUNCIÓN de PROPORCIONALIDAD DIRECTA. m es la constante de proporcionalidad: “cuanto mayor es m, más empinada es la recta”. Por consiguiente, dependiendo del signo de m, hay dos posibilidades: n m<0 n<0 n m<0 n>0 n m>0 n<0 n m>0 n>0 y=2x+3 PARALELAS Dy=2 Dx=1 n=3 Dx=2 y=2x-5 n=-5 Dy=4 SECANTES y=2x-5 y=-3x-5 n=-5 Dy=-6 Dx=2 FUNCIONES 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) Ejercicios: 14 a 22 (Función de proporcionalidad directa) 4.2) FUNCIÓN CONSTANTE (y=n): m=0 y=n FUNCIÓN CONSTANTE su gráfica es paralela al eje x, cortando al eje y a la altura de n unidades (es decir, una RECTA HORIZONTAL): 4.3) RECTA VERTICAL (x=k): x=k RECTA VERTICAL su gráfica no es una función porque a un único valor de x (esto es, x=k) corresponden ¥ valores de y: Por cada unidad que se incrementa x, la y disminuye 3 unidades m=-3 y 3 6 m ... 3 x 1 2 y=-3x Dx=2 Dy=-6 Dx=1 Dy=-3 y=2x y 2 4 m ... 2 x 1 2 Dy=2 Dx=1 Dy=4 Dx=2 Por cada unidad que se incrementa x, la y aumenta 2 unidades m=2 y=2 y=-3 y=0 esta es la ecuación del eje de abscisas en cualquier punto de esta recta horizontal, independientemente del valor de la coordenada x, la coordenada y siempre es y =2 (0 ,2)(-3 ,2) (2 ,2) x=1 x=0 para todos los puntos de esta recta, independientemente del valor de la y, la x siempre es x =-4 ecuación del eje de ordenadas (-4 ,0) (-4 ,3) (-4 ,-2) x=-4 y y FUNCIONES 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) 5º) Podemos ver si un punto dado pertenece a una recta comprobando si sus coordenadas satisfacen la ecuación de dicha recta (como en el ejercicio 24). Ejemplo 6: Comprobar analítica y gráficamente si los siguientes puntos pertenecen a la recta y=2x+3: A(1,5) B(-1,4) C(-3/2,0) D(-2,-1) E(-4,-4) Ejercicios: 23 a 38, y 44 a 48 Otras formas de expresar una recta: Ecuación general y Ecuación punto-pendiente Además de la ecuación explícita, y=mx+n, estudiada antes, existen otras dos formas de expresar una recta: Ecuación general o implícita, y Ecuación punto-pendiente. El siguiente diagrama resume cómo pasar de una a otra: Notas: 1º) Al igual que la forma explícita, la forma general o implícita es única (excepto en caso de no simplificación de los coeficientes A, B y C…), lo cual es una ventaja. 2º) Sin embargo, una misma recta puede tener infinitas formas punto-pendiente. ¿Por qué? 3º) Podemos resolver gráficamente sistemas de ecuaciones de 1er grado de una forma sencilla utilizando rectas (ver Anexo 1 del tema anterior, o ejercicio 46 de este tema). despejar y FORMA PUNTO-PENDIENTE FORMA EXPLÍCITA y m x n FORMA GENERAL o IMPLÍCITA Ax By C 0 despejar y pasar todos los términos a un miembro pasar todos los términos a un miembro pendiente punto (a,b) y=2x+3 FUNCIONES 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) Ejercicios: 39 a 43 (Las tres formas de expresar una recta) 49 a 54 (Problemas de la vida real sobre rectas) V) PARÁBOLA (Función cuadrática) y=ax2+bx+c V.1) Caso particular: Parábola y=ax2 Ejemplo 7: Representar 2 2 y 2 x y 5x sobre los mismos ejes, y extraer conclusiones. Conclusiones: 1o) La gráfica de y=ax2 es una parábola cuyo vértice es el origen (0,0) , el cual separa dos brazos o ramas simétricas. 2o) El eje y es el eje de simetría. 3o) a>0 È (parábola en forma de U) la parábola apunta hacia arriba a<0 Ç (parábola invertida) la parábola apunta hacia abajo 4o) El grado de separación de ambas ramas depende del coeficiente cuadrático a: «Cuanto mayor es |a|, más juntas están las ramas». Todas estas conclusiones (excepto la 2a y el vértice en el origen) se aplican también al caso general, como veremos en el siguiente subapartado. Ejercicio: 55 V.2) Caso general: y=ax2+bx+c Ejemplo 8: Representar y=x2-4x+3, y comprobar que la abscisa del vértice viene dada por: Método práctico para dibujar una parábola: La gráfica de una función de 2º grado es siempre una parábola (y viceversa). El método más sencillo para representarlagráficamente (en vez de mediante tabla de valores) es obteniendo los siguientes elementos principales: b xv 2a (2) FUNCIONES 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) 1º) Vértice: Su abscisa viene dada por la fórmula (2), es decir . La ordenada yv se obtiene sustituyendo esta xv en la ecuación y=ax2+bx+c de la parábola. 2º) Cortes con los ejes: Los cortes con el eje x se obtienen imponiendo y=0 , es decir, resolviendo la ecuación de 2º grado ax2+bx+c=0. Nótese que una parábola no tiene que cortar obligatoriamente al eje x. El corte con el eje y se obtiene fácilmente sustituyendo x=0 en la ecuación y=ax2+bx+c de la parábola. Por tanto, el corte con el eje y siempre va a ser el término independiente, esto es, y=c. A diferencia del caso anterior, una parábola siempre tiene que cortar al eje y. 3º) En algunos casos, también se requieren algunos puntos extra para completar la gráfica, que pueden ser obtenidos sustituyendo convenientemente valores de x en la parábola. Notas: Recordar: El signo del coeficiente cuadrático, a, indica la forma de la parábola: ramas hacia arriba ramas hacia abajo (parábola en forma de U) (parábola invertida) Ambas ramas son simétricas respecto a una recta vertical que pasa por el vértice, llamada eje de simetría (la recta de trazo discontinuo de la gráfica superior). Si la parábola tiene dos cortes con el eje x, entonces el eje de simetría estará en medio Ejemplo 8: Representar de nuevo la parábola y=x2-4x+3, pero empleando esta vez el método práctico. Ejercicios: 56 a 71 a<0 a>0 b xv 2a FUNCIONES 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) VI) HIPÉRBOLA. Función de proporcionalidad inversa Una hipérbola es una curva cuya expresión algebraica es ax b y cx d , donde c0. (3) Ejercicio: 72 De acuerdo con el ejercicio anterior, vemos que se trata de una curva simétrica formada por dos ramas separadas por dos asíntotas perpendiculares. Caso particular: Función de proporcionalidad inversa k y = x (4) Si hacemos a=d=0 y c=1 en ax+k y = cx+d , obtenemos k y = x , esto es, la «Función de proporcionalidad inversa» de 2º de ESO. Estudiemos su gráfica, en función del signo de la constante de proporcionalidad, k: Ejemplo 9: Comprobar las siguientes gráficas de sendas funciones de proporcionalidad inversa por medio de tabla de valores, y extraer conclusiones sobre el papael que juega el signo de k: k>0 CRECIENTE k<0 DECRECIENTE Ejercicios: 73 a 78 2 y = x 3 y = x k>0 k<0 FUNCIONES 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) ANEXO: Reseña histórica sobre funciones El término "función" fue introducido por el matemático y filósofo alemán Gottfried Leibniz (1646-1716), en 1673, para describir una cantidad relacionada con puntos de una curva. Por su parte, el matemático suizo Johann Bernoulli (1667-1748) comenzó a llamar a las expresiones de una sola variable "funciones". En 1698 coincidió con Leibniz en que cualquier cantidad expresada "de una manera algebraica y trascendente" puede ser llamada una función de x. Hacia 1718 vino a considerar una función como "cualquier expresión hecha de una variable y varias constantes". Alrededor de 1734 el matemático suizo Leonhard Euler (1707-1783) introdujo la notación típica f(x). En el primer volumen de su texto fundamental Introductio in Analysin Infinitorum, publicado en 1748, Euler dio esencialmente la misma definición de función que su profesor Bernoulli, como una expresión o fórmula que relaciona variables y constantes. Su propia definición dice: «Una función de una cantidad variable es una expresión analítica compuesta de alguna manera por cualesquiera cantidades variables y números o cantidades constantes». Durante el siglo XIX, los matemáticos comenzaron a formalizar todas las diferentes ramas de las matemáticas. Uno de los primeros fue el francés Augustin-Louis Cauchy (1789-1857); sus de alguna manera imprecisos resultados fueron más tarde formalizados rigurosamente por el alemán Karl Weierstrass (1815-1897), quien abogó por construir el Cálculo sobre la aritmética y no sobre la geometría, lo cual favoreció la definición de Euler en vez de la de Leibniz. Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) 78 EJERCICIOS de FUNCIONES Funciones y gráficas 1. Construir una tabla de valores (mínimo 7 valores, en general >0 y <0) para cada una de las siguientes funciones: a) y=3x+2 b) f(x)=2x c) y=x2-4 d) xf(x) 2. Completar la siguiente tabla en este cuaderno (obsérvese el primer ejemplo): Función expresada mediante un ENUNCIADO Función expresada mediante EXPRESIÓN ALGEBRAICA 1 La función que a cada número le asocia su doble y=2x 2 La función que a cada número le asocia su triple más 5 3 y=2x+1 4 La función que a cada número le asocia su mitad 5 La función que a cada número le asocia su opuesto 6 y=-x+2 7 La función que expresa la distancia recorrida cada hora por un automóvil que circula a 60 km/h 8 y=x2 9 La función que relaciona el radio de una circunferencia y su perímetro 10 La función que relaciona el radio de una circunferencia y su área 3. Una compañía de telefonía móvil cobra a sus clientes una cantidad fija al mes de 10 € más 0,1 € por cada minuto de llamada. a) Construir una tabla que relacione el tiempo consumido y el coste de la factura. ¿Cuál es la variable independiente y cuál la dependiente? b) Expresar algebraicamente la función correspondiente. c) ¿Cuánto costará hablar en un cierto mes un total de diez horas y media? d) Si nos cobran un determinado mes 41,50 €, ¿cuántas horas hemos hablado? (Sol: 73 €; 5 h y 1/4) 4. Para cada una de las siguientes funciones, construir una tabla de valores apropiada y dibujar, a continuación, su gráfica: a) 2xy b) f(x) 2x 3 c) 2y x d) 2y x 4 e) f(x) 3x 1 f) 2y x 6x 5 g) xy h) f(x) = 4x 4 i) xy j) 34xxy 2 k) 2y l) y x m) 2y x + x 3 n) f(x) x 3 o) 65xxy 2 p) xf(x) 3 2 q) 3xy r) x 1 y s) 6x3y t) f(x) 2x u) 1xy v) 2y x 2x 3 FUNCIONES. RECTAS y PARÁBOLAS 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) a) b) c) d) 5. ¿Cuálesde estas representaciones corresponden a la gráfica de una función? (Razonar la respuesta): 6. Representar gráficamente la función del ejercicio 3 7. Para cada una de las siguientes funciones, se pide: i) construir una tabla de valores apropiada y obtener su gráfica. ii) Dom(f) e Im(f) iii) Intervalos de crecimiento. iv) M y m relativos. v) Posible simetría. vi) Posibles asíntotas. a) f (x )=2x3-3x2 b) f (x )=x3-3x c) x 2y x 1 d) y=x4-2x2 e) 1x 2x y 2 + = f) f (x )=x3-3x2 g) y=2x3-9x2 h) 2x y x 1 i) f (x )=x3-6x2+9x j) 2f(x) x 4 k) 4x 4x y 2 l) x + 4 y x 2 m) y=x3-12x n) 2y x 4 o) 1x x y 2 2 p) 2 2 x 1x )x(f q) 3y x r) 3 2y x s) 4f(x) x t) 3 2y x 6x u) 4 2y x 2 x 1 v) 4 2y x 8 x 7 w) 3 2y 2 x 6 x x) 2 1 y x 1 8. Considerar la función f(x) de la figura y responder a las cuestiones que figuran a continuación: 2 1 y x 1 FUNCIONES. RECTAS y PARÁBOLAS 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) a) Dom(f) e Im(f ) b) Intervalos de crecimiento y decrecimiento c) Posibles M y m relativos d) ¿Es simétrica par o impar? Razonar la respuesta. e) Posibles asíntotas (indicar su ecuación). 9. Dibujar una posible función f(x) continua y simétrica respecto al origen con las siguientes propiedades: 1º) f(x) " x Î (-¥,-2) È (2,¥) 2º) Únicos extremos relativos: M(-2,6) y m(2,-6) f(x) " x Î (-2,2) 10. Un estudio de un ginecólogo muestra cómo crece un bebé antes de nacer según el mes de gestación en que se encuentre su madre, de acuerdo con la siguiente tabla: Edad (meses) 2 3 4 5 6 7 8 9 Longitud (cm) 4 8 15 24 29 34 38 42 Representar la función "longitud" en función de la edad del bebé. Comentar dicha gráfica. 11. Tres alumnos, que nombraremos A, B y C, participan en una carrera de 1000 m. La presente gráfica muestra de forma aproximada su comportamiento en la prueba. ¿Cómo describirías dicha carrera? 12. El siguiente gráfico describe la evolución de la temperatura corporal de una persona durante varias horas. Teniendo en cuenta que se considera fiebre por encima de 37,5º, describir dicha evolución. AC B tiempo (s) distancia (m) 14 h 15 h 16 h 17 h 18 h 19 h 20 h 21 h 22 h FUNCIONES. RECTAS y PARÁBOLAS 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) 13. Considerar la función representada en la figura, que indica la evolución de la temperatura a lo largo de las 24 h de un día en una determinada localidad: Hallar: a) Intervalos de crecimiento. b) M y m. c) Continuidad. d) Dom(f) e Im(f). Función lineal o de proporcionalidad directa (y=mx) 14. a) Hallar la ecuación de una función lineal sabiendo que pasa por el punto P(1,7) b) Ídem para P(-1,3) c) Ídem para P(2,5) 15. Si se sabe que una función lineal pasa por el punto P(1,2), calcular su ecuación, y, a partir de ésta, hallar el valor de dicha función para x=3, x=5 y x=-8 16. Calcular la pendiente y la ecuación de las funciones de proporcionalidad directa que aparecen en el siguiente gráfico: 17. Un kg de patatas cuesta 55 céntimos. Obtener y a continuación representar la función que define el coste de las patatas (y) en función de los kg comprados (x). ¿Cuál es su Dom(f)? ¿Cuánto costarán 3,5 kg? ¿Qué cantidad podremos comprar si sólo disponemos de un billete de 5 €? (Soluc: 1,93 €; 9,09 kg) r s t u v T (ºC) t (h) FUNCIONES. RECTAS y PARÁBOLAS 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) 18. Un grifo vierte agua a un depósito dejando caer cada minuto 25 litros. Formar una tabla de valores apropiada para representar la función "capacidad" en función del tiempo. ¿Cuánto tiempo tardará en llenar una piscina de 50 m3? (Soluc: 33 h 20 min) 19. Los paquetes de folios que compra un determinado instituto constan de 500 folios y cuestan 3 €. a) Formar una tabla que nos indique el precio de 1, 2, ..., 10 folios. b) Dibujar la gráfica correspondiente ¿Qué tipo de función se obtiene? ¿Cuál es la ecuación? 20. Pasada la Navidad, unos grandes almacenes hacen en todos los artículos un 20% de descuento. a) ¿Cuál será el precio rebajado de unas zapatillas de deporte que costaban 45 €? ¿Y de un chándal que costaba 60 €? b) Si llamamos x al antiguo precio del artículo e y al precio rebajado, ¿qué función se obtiene? (Soluc: y=0,8x) 21. El IVA es un impuesto que en muchos productos supone un recargo del 16%. Si un fontanero hace una reparación de 240 €, ¿a cuánto ascenderá con el IVA? ¿Y si la reparación costara 50 €? Obtener la expresión algebraica general correspondiente al precio del trabajo del fontanero y la cantidad que se paga. (Soluc: 278,4 €; 58 €; y=1,16x) 22. Se quiere abrir un pozo de forma cilíndrica de diámetro 2 m. Expresar el volumen de agua que cabe en él en función de la profundidad h. ¿Qué tipo de función se obtiene? Función afín (y=mx+n) 23. Representar las siguientes rectas (mismos ejes de coordenadas en cada apartado) obteniendo únicamente 2 puntos (preferentemente los de corte con los ejes). Comprobar gráficamente, además, su pendiente y su ordenada en el origen: a) y = 3x + 4 y = 3x 2 b) y = 2x + 5 y = 2x 3 c) y = x + 6 y = 4x 6 d) y = 3x e) y = 5x f) 1+ 2 x =y g) y = x h) 2 1 + 3 x =y i) y = x j) 3xy = 1 2 k) 2x y 3 0 l) x y 3 0 m) x 2y 3 0 n) x y 2 o) 2y = x 3 24. Hallar la ecuación de la recta que pasa por los puntos A(1,3) y B(3,7). Comprobar la ecuación obtenida. Representarla gráficamente. Comprobar gráficamente su pendiente y ordenada en el origen. (Soluc: y=2x+1) 25. Dada la recta y=3x-5, indicar razonadamente si los siguientes puntos pertenecen a ella: a) (2,-1) b) (1,-2) c) (0,0) d) (3,4) e) Hallar m para que la recta anterior pase por el punto (m,10). 26. Obtener razonadamente cuatro puntos cualesquiera de la recta y=-x+2, y cuatro puntos que no pertenezcan a ella. 27. Hallar la ecuación de la recta que pasa por los puntos (1,-3) y (3,1). ¿El punto (7,9) pertenece a dicha recta? (Soluc: y=2x-5; Sí) FUNCIONES. RECTAS y PARÁBOLAS 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) 28. Hallar, en cada apartado, la ecuación de la recta que pasa por los puntos que se indican. Comprobar la ecuación obtenida. Representarla gráficamente. Comprobar gráficamente su pendiente y ordenada en el origen. a) A(1,-1) y B(4,8) (Soluc: y=3x-4) b) A(-2,4) y B(1,1) (Soluc: y=-x+2) c) A(-4,-1) y B(2,-4)(Soluc: y=-x/2-3) d) P(-1,-1) y Q(2,-7) (Soluc: -2x-3) e) A(3,1) y B(-6,-2) (Soluc: y=x/3) f) A(1,1) y B(3,7) (Soluc: y=3x-2) 29. Hallar analíticamente (no gráficamente) la ecuación de la recta que tiene pendiente 5 y pasa por el punto P(-1,-2). Comprobar la solución. (Soluc: y=5x+3) 30. Hallar la ecuación de la recta cuya ordenada en el origen es 3 y que pasa por (1,5). 31. Hallar analíticamente la ecuación de la recta paralela a y=2x+5 que pasa por el punto P(2,1). ¿Cuál es su pendiente? (Soluc: y=2x-3) 32. a) Hallar analíticamente la ecuación de la recta que pasa por los puntos (1,-2) y (3,4). b) Hallar también una recta paralela a la anterior y que pase por el punto (-2,3) (Soluc: y=3x-5; y=3x+9) 33. Hallar la ecuación de la recta que pasa por el origen y por el punto (1,5). Comprobar la solución. 34. a) Hallar razonadamente la ecuación de la recta de pendiente 3 que pasa por el punto (4,2). (Sol: y=3x-10) b) Comprobar, razonadamente, la solución obtenida en el apartado anterior. c) Dibujar la recta en los ejes cartesianos y comprobar gráficamente su pendiente y ordenada en el origen. 35. En cada apartado, representar las rectas indicadas sobre los mismos ejes: a) y=3x y=3x+2 y=3x-7 b) y=-3x y=-3x+2 y=-3x-7 c) d) y=0 y=x y=-x 36. Hallar, razonadamente, la ecuación de las siguientes rectas: a) b) 1 3 1 3 1 3 y x y x 2 y x 7 FUNCIONES. RECTAS y PARÁBOLAS 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) c) d) (Soluc: a) y=2x+4; b) y=-2x+3; c) y=3x-1; d) y=-3x+7) 37. 38. a) Hallar razonadamente la ecuación de la recta que pasa por los puntos A(1,-7) y B(4,2) . (Sol: y=3x-10) b) Comprobar numéricamente la ecuación obtenida, indicando los cálculos. c) Representarla en los ejes adjuntos (no vale prolongarlos) y comprobar gráficamente su pendiente. d) Sin necesidad de prolongar la recta, ¿dónde cortará al eje de ordenadas? Razonar la respuesta. Distintas formas de expresar una recta: ec. explícita, punto-pendiente y general 39. Para cada una de las rectas del ejercicio 27, hallar una ecuación punto-pendiente y la ecuación general. 40. a) Hallar la ecuación explícita de la recta que pasa por A(-1,-7) y B(3,1) (Sol: y=2x-5) b) Pasar a la forma general o implícita. (Sol: 2x-y-5=0) c) Hallar una posible ecuación punto-pendiente. 41. Pasar cada recta a las otras dos formas, y comprobar: a) y 2x 3 b) 3x 2y 4 0 c) y 4 2 x 1 d) x y 4 3 e) x 5 y 0 f) y 7 5x g) y x h) x y 1 0 i) 1 1 y 4 x 3 2 j) x 4 y 5 3 k) x 2y 2 0 l) y 1 0 Dada la recta de la figura, se pide: a) Hallar su expresión analítica. (Soluc: y=-2x+7) b) Comprobar gráficamente el valor de la pendiente obtenido en el apartado anterior. c) Deducir, analíticamente, dónde corta a los ejes. FUNCIONES. RECTAS y PARÁBOLAS 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) 42. Dada la recta cuya forma general o implícita es 3x+y-1=0, se pide: a) Pasarla a forma explícita. (Sol: y=-3x+1) b) Hallar su pendiente y un punto cualquiera de ella, y plantear una posible ecuación punto-pendiente. 43. a) Hallar una ecuación punto-pendiente de la recta // a y=4x-3 y que pasa por P(1,3) b) Hallar la ecuación explícita y la ecuación general de la recta obtenida anteriormente. (Sol: y=4x-1; 4x-y-1=0) 44. TEORÍA: Sin necesidad de representarlas, indicar si cada una de las siguientes rectas es creciente o decreciente, indicando el porqué: a) y=5x-2 b) y=-2x+7 c) y=-2x-7 d) y=8x e) x+y-1=0 f) xy 5 2 45. TEORÍA: Dibujar en unos ejes de coordenadas e indicar la ecuación de un ejemplo de: a) Una función afín de pendiente positiva y ordenada en el origen positiva. b) Una función afín de pendiente positiva y ordenada en el origen negativa. c) Una función afín de pendiente negativa y ordenada en el origen positiva. d) Una función afín de pendiente negativa y ordenada en el origen negativa. e) Una función de proporcionalidad directa de pendiente positiva. f) Una función de proporcionalidad directa de pendiente negativa. 46. TEORÍA: Razonar, sin necesidad de representarlas, cuáles de las siguientes rectas son paralelas: r: y=2x-3 s: y=x+7 t: y=-2x-3 u: y=2x v: y=x-3 w: y=2x+1 y=-x+7 47. Resolver gráficamente los siguientes sistemas de ecuaciones de 1er grado; resolverlos a continuación analíticamente (por el método deseado), y comprobar que se obtiene idéntico resultado: a) x y 12 x y 2 (Soluc: x=7, y=5) b) x 3y 6 2x y 2 (Soluc: x=0, y=2) c) x 3y 4 2x y 1 (Soluc: x=1, y=1) d) x 2y 0 2x y 5 (Soluc: x=2, y=-1) e) x 2y 5 2x y 7 (Soluc: x=3, y=1) f) x 3y 1 2x y 2 (Soluc: x=1, y=0) 48. Comprobar analíticamente si los siguientes puntos están alineados (¡no vale gráficamente!): a) A(-1,-5), B(2,1) y C(6,9) b) A(-1,2), B(4,-3) y C(10,-8) 49. Sujeto al techo tenemos un muelle de 5 cm de largo; en él hemos colgado diferentes pesos y hemos medido la longitud que alcanza el muelle en cada caso, obteniendo los siguientes resultados: FUNCIONES. RECTAS y PARÁBOLAS 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) Pesos (kg) 0 1 2 3 4 Longitud (cm) 5 7 9 11 13 Obtener la gráfica y contestar: a) ¿Cuál es la variable independiente? ¿Y la dependiente? b) ¿Se trata de una función afín? ¿Por qué? c) Hallar su pendiente. ¿Cuál es su expresión algebraica? (Sol: y=2x+5) d) ¿Qué significa en este caso la ordenada en el origen? 50. La siguiente tabla corresponde a una función afín: x 0 10 20 30 40 50 f(x) -3 97 Completar la tabla y obtener f(x) algebraicamente. (Soluc: f(x)=2x-3) 51. Midiendo la temperatura a diferentes alturas se han obtenido los datos de la tabla: Altura (m) 0 360 720 990 Temperatura (ºC) 10 8 6 4,5 a) Representar la temperatura en función de la altura. b) Obtener su expresión algebraica. (Soluc: y=-x/180+10) c) ¿A partir de qué altura la temperatura será menor de 0ºC? (Soluc: x=1800 m) 52. La tarifa de una empresa de mensajería con entrega domiciliaria es de 12 € por tasa fija más 5 € por cada kg. a) Hallar la expresión analítica de la función "Precio del envío" en función de su peso en kg. (Sol: y=5x+12) b) Representarla gráficamente. c) ¿Cuánto costará enviar un paquete de 750 g? (Sol: 15,75 €) d) Si disponemos sólo de un billete de 50 €, ¿cuál es el peso máximo que podremos enviar? (Sol: 7,6 kg) 53. Los beneficios de una empresa desde el momento de su creación son los que figuran en la siguiente tabla: MESES TRANSCURRIDOS 0 3 6 9 BENEFICIOS (millones de €) 4 3 1 a) Representar el beneficio en función del tiempo transcurrido. ¿Qué tipo de función se obtiene? b) Obtener gráficamente la pendiente y la ordenada enel origen, e indicar a continuación su expresión algebraica. (Soluc: y=-x/3+4) c) Hallar analíticamente el dato que falta en la tabla. (Soluc: 2) d) Hallar analíticamente a partir de qué mes la empresa no tendrá beneficios. (Soluc: x=12) 54. Una empresa de fotografía cobra, por el revelado de un carrete, un precio fijo de 1,5 €, y por cada foto, 50 céntimos. FUNCIONES. RECTAS y PARÁBOLAS 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) a) Representar la función "Coste del revelado" en función del nº de fotos. Indicar su expresión algebraica. b) ¿Cuánto costará revelar un carrete de 36 fotografías? c) ¿Cuántas fotos podremos revelar con 100 €? Ejercicios de parábolas 55. Representar sobre los mismos ejes las siguientes parábolas. ¿Qué conclusiones podemos extraer?: a) y=x2 b) y=2x2 c) y=x2/2 d) y=-x2 e) y=-4x2 56. Dadas las siguientes parábolas, hallar: i) Vértice. ii) Posibles puntos de corte con los ejes. iii) Representación gráfica. a) y=x2-6x+8 b) y=x2-2x-3 c) y=-x2-4x-3 d) y=x2-4x+7 e) y=x2-6x f) y=x2+x+1 g) y=3x2+15x+18 h) y=-x2-2x-2 i) y=x2+2x-1 j) y=x2-4 k) y=x2+4 l) y=x2+4x+5 m) y=x2+4x+3 n) y=-x2-8x-4 o) y=2x2+4x+6 p) y=-x2-1 q) y=(x+5)2-8 r) y=2(x-1)2-8 s) y=(x-5)2+8 t) y=-2(x-1)2+8 u) 21y (x 2) 5 2 v) y=x2-2x+1 w) y=x2-4x+2 x) y=2x2-8x+6 y) y=-3x2-6x+12 z) y=x2-2x+3 α) 2y x 6 x 5 β) 21y= x +x 2 4 γ) y=2x2-10x+8 δ) 21 3y x x 2 2 ε) y=x2-8x+7 (Soluc: a) V(3,-1); (2,0) y (4,0); (0,8) b) V(1,-4); (-1,0) y (3,0); (0,-3) c) V(-2,1); (-3,0) y (-1,0); (0,-3) d) V(2,3); corte eje x; (0,7) e) V(3,-9); (0,0) y (6,0) f) V(-1/2,3/4); corte eje x; (0,1) g) V(-5/2,-3/4); (-3,0) y (-2,0); (0,18) h) V(-1,-1); corte eje x; (0,-2) i) V(-1,-2); (-1+√2,0) y (-1-√2,0); (0,-1) j) V(0,-4); (-2,0) y (2,0); (0,-4) k) V(0,4); corte eje x; (0,4) l) V(-2,1); corte eje x; (0,5) m) V(-2,-1); (-3,0) y (-1,0); (0,3) n) V(-4;12); (-4+2√3,0) y (-4-2√3,0); (0,-4) o) V(-1,4); corte eje x; (0,6) p) V(0,-1); corte eje x; (0,-1) q) V(-5,-8); (0,16) s) V(5,8); corte eje x; (0,33) x) V(2,-2); (1,0) y (3,0); (0,6) a) V(3,-4); (1,0) y (5,0); (0,5) ) V(4,-9); (1,0) y (7,0); (0,7) ) 57. Sin cálculo previo, relacionar (en este cuaderno) cada parábola con su gráfica: f1(x)=x 2-3x-4 f2(x)= -x 2-x+2 f3(x)=x 2-x f4(x)= -x 2 f5(x)=x 2+2x+7 58. a) Se sabe que la función y=ax2+bx+c pasa por los puntos (1,1), (0,0) y (-1,1). Calcular a, b y c. (Soluc: y=x2) b) Ídem para los puntos (1,4), (0,-1) y (2,15) (Soluc: y=3x2+2x-1) FUNCIONES. RECTAS y PARÁBOLAS 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) 59. Una función cuadrática tiene una expresión de la forma y=ax2+ax+a y pasa por el punto P(1,9). Calcular el valor de a. ¿Cuál sería su vértice? 60. Calcular b para que la parábola y=x2+bx+3 pase por el punto P(2,-1). ¿Cuál sería su vértice? 61. Calcular m para que la parábola y=x2+mx+10 tenga el vértice en el punto V(3,1). ¿Cuáles son los puntos de corte con los ejes? 62. ¿Cuánto debe valer k para que la parábola y=4x2-20x+k tenga un solo punto de corte con el eje de abscisas? ¿Para qué valores de k no cortará al eje x? 63. La parábola y=ax2+bx+c pasa por el origen de coordenadas. ¿Cuánto valdrá c? Si además sabemos que pasa por los puntos (1,3) y (4,6), ¿cómo calcularíamos a y b? Hallar a y b y representar la parábola. 64. Una parábola corta al eje de abscisas en los puntos x=1 y x=5. La ordenada del vértice es y=-2. ¿Cuál es su ecuación? 65. Calcular la expresión de una función cuadrática cuya intersección con el eje x son los puntos (2,0) y (3,0) 66. a) Una parábola tiene su vértice en el punto V(1,1) y pasa por P(0,2). Hallar su ecuación. (Sol: y=x2-2x+2) b) Ídem para la parábola de vértice V(-2,3) que pasa por P(1,-3) ( 2 2 8 1 Sol : y = x x 3 3 3 ) 67. En cada apartado, representar las parábolas sobre los mismos ejes: a) y=x2 b) y=x2 c) A la vista de lo anterior, ¿cómo sería la parábola y=(x-4)2 y=x2+4 y=(x-4)2+5? ¿Cuál es su vértice? y=(x+5)2 y=x2-5 68. La longitud de la circunferencia y el área del círculo se expresan en función del radio. ¿Qué tipo de funciones son? Dibujar las gráficas sobre unos mismos ejes cartesianos. ¿Para qué valor del radio coinciden numéricamente la longitud y el área? 69. Con un listón de madera de 4 m de largo queremos fabricar un marco para un cuadro. a) Indicar la expresión analítica de la función "Superficie" en función de la longitud x de la base. b) Representar gráficamente la función anterior. c) A la vista de la gráfica, ¿para qué valor de la base se obtiene la superficie máxima? ¿Cuánto vale dicha superficie? Interpretar el resultado. 70. a) Llamando x a uno de los lados contiguos al muro (ver fig.), expresar los otros dos lados en función de x. b) Obtener la función que expresa el área del recinto en función de x. x Con 100 metros de valla queremos acotar un recinto rectangular aprovechando una pared de 60 metros de largo, como indica la figura. FUNCIONES. RECTAS y PARÁBOLAS 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) c) Representar la función anterior. d) ¿Cuándo se hace máxima el área del recinto? ¿Cuánto vale dicha área? 71. Un labrador tiene 72 m de valla para hacer un corral de gallinas de forma rectangular. ¿Cómo cambiará el área del corral al variar la longitud x de uno de los lados? Representar gráficamente la función anterior. Hipérbolas. Función de proporcionalidad inversa 72. Representar las siguientes hipérbolas: a) 2x 4y x 2 b) 3x 3y x 1 c) xy x 1 d) 1y x 1 e) x 1y x 73. Supongamos que un pintor tarda 120 minutos en pintar él solo un muro. Es evidente que, por tanto, dos obreros trabajando a la vez tardarían 60 minutos, y así sucesivamente. Con estos datos, se pide: a) Completar la siguiente tabla: nº de pintores 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 tiempo empleado en pintar el muro (en minutos 120 60 b) ¿Cuál es la expresión algebraica de la función correspondiente? c) Representarla gráficamente. ¿Qué pasa a medida que el número de pintores aumenta? ¿Cómo se llama, por tanto, una función así? d) Indica otros tres ejemplos de situaciones de la vida real en las que se da una función de proporcionalidad inversa. 74. a) Hallar la ecuación de la función de proporcionalidad inversa que pasa por el punto (1,5). b) Ídem para (3,4) c) Ídem para (-5,1) d) Ídem para (2,-1) (Soluc: a) y=5/x; b) y=12/x; c) y=-5/x; d) y=-2/x) 75. En la realización de un experimento se han obtenido los valores de la tabla adjunta. a) Construir una gráfica. b) ¿Se trata de una función de proporcionalidad inversa? c) En caso de ser así, hallar su fórmula (Sol: y=28/x) 76.En una empresa constructora han realizado un estudio correspondiente a los días de trabajo necesarios para hacer una obra en función del número de obreros contratados, según muestra la tabla adjunta. a) ¿Se puede ajustar la tabla a una función de proporcionalidad inversa? ¿Por qué? b) En caso afirmativo, hallar su expresión algebraica y su gráfica. (Sol: y=800/x) c) ¿Cuántos obreros tendrán que contratar para hacer una obra en un plazo de dos semanas? (Sol: 58 obreros) x 1 2 3 4 5 6 7 8 y 28 14 9,3 7 5,6 4,6 4 3,5 Nº de obreros 10 16 20 25 40 Días de trabajo 80 50 40 32 20 FUNCIONES. RECTAS y PARÁBOLAS 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) 77. Un depósito de 1000 l se puede llenar con un sólo grifo en 10 horas ¿En cuánto tiempo se llenarán dos grifos del mismo caudal? ¿Y 4? ¿Y 10? Construir una tabla y dibujar la gráfica correspondiente ¿Cuál es su fórmula? (Sol: t=10/nº grifos) 78. Queremos encontrar todos los rectángulos que tengan por área 20 cm2. Si llamamos b a la base y h a la altura del rectángulo, se pide: a) Obtener una relación entre b y h. b) Dibujar la gráfica de la función obtenida. MATEMÁTICAS 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) RESUMEN de RECTAS m>0 n>0 n 6 m>0 n<0 n 7 m<0 n>0 n 8 m<0 n<0 n 9 2 CASOS PARTICULARES y x m > 0 y = m x y = m x m < 0 1 2 3 4 x y n y m x y x x = k y = k 5 Despejar y FORMA PUNTO-PENDIENTE FORMA EXPLÍCITA y m x n FORMA GRAL. o IMPLÍCITA Ax By C 0 Despejar y pasar y a la dcha. pasar todos los términos a un miembro pendiente punto (a,b) MATEMÁTICAS 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) RESUMEN de PARÁBOLAS Parábola y=a x2 Parábola y=a x2 + b x + c 1o) Vértice: b 2a xv yv se obtiene sustituyendo xv en la ecuación de la parábola 2o) Cortes eje x: y=0 resolver la ecuación a x2 + b x + c = 0 (Puede haber 2, 1 o ninguno) 3o) Corte eje y: x=0 y=c a>0 10 a<0 11 MATEMÁTICAS 3º ESO Académicas ALFONSO GONZÁLEZ I.E.S. FERNANDO DE MENA. DPTO. DE MATEMÁTICAS Texto bajo licencia Creative Commons: se permite su utilización didáctica así como su reproducción impresa o digital siempre y cuando se respete la mención de su autoría, y sea sin ánimo de lucro. En otros casos se requiere el permiso del autor (alfonsogonzalopez@yahoo.es) GRÁFICAS MÁS REPRESENTATIVAS En general, las curvas y=xn, siendo n positivo par, tienen esta forma. (cuanto mayor es n, más acusada es la curvatura) En general, las curvas y=xn, siendo n positivo impar (1), tienen esta forma. (cuanto mayor es n, más acusada es la curvatura) En general, la gráfica de y=|f(x)| se obtiene reflejando la de f(x) respecto al eje OX en el semiplano superior. En general, dcx bax y donde c0, es una hipérbola. y=x2 y=x4 y=x3 y=x5 y=x y=|x| y=1/x 1x 1x y xy 3 xy 3 2xy PARÁBOLA CÚBICA VALOR ABSOLUTO BISECTRIZ DEL 1er CUADRANTE HIPÉRBOLA HIPÉRBOLA DESPLAZADA SEMIPARÁBOLA GIRADA 90º CÚBICA GIRADA 90º 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11