Espressione algebrica di una funzione
«Ogni scrigno di diamanti costa 1,50 €.» Questa frase nasconde una formula: $y = 1{,}5x$, dove $x$ è il numero di scrigni. Saper tradurre un enunciato, una tabella o un grafico in una espressione algebrica è molto utile. Con la formula calcoli qualsiasi valore senza dover contare o misurare. Quanto spenderesti per 10 scrigni? Lo scoprirai tra poco.
Dall'enunciato alla formula
Cerca nel testo due dati: una quantità fissa (se c'è) e una quantità per ogni unità.
Una funzione in cui compaiono entrambe ha la forma $y = ax + q$: è la retta $y = ax$ traslata in verticale di $q$. Qui $a$ è la quantità per unità (il coefficiente angolare) e $q$ è la quantità fissa (l'intercetta, o ordinata all'origine). Se non c'è la parte fissa, $q = 0$ e la funzione è di proporzionalità diretta, $y = ax$. In questo caso $\frac{y}{x} = a$ è costante, e per due coppie qualsiasi vale l'uguaglianza di frazioni $\frac{y_1}{x_1} = \frac{y_2}{x_2}$.
Ricorda: $a$ è il coefficiente angolare e $q$ è l'ordinata all'origine.
Anche una variazione costante (per esempio gradi al minuto, litri al minuto, metri al secondo) è una «quantità per unità». Il valore di partenza è la parte fissa.
Associa ciascuna delle seguenti frasi alla sua espressione algebrica corrispondente, dove $x$ rappresenta un numero qualsiasi e $y$ il risultato della funzione: a) Il…
Associa ciascuna delle seguenti frasi alla sua espressione algebrica corrispondente, dove $x$ rappresenta un numero qualsiasi e $y$ il risultato della funzione:
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a) Il risultato è il triplo di un numero.
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b) Il risultato è il doppio di un numero più cinque unità.
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c) Il risultato è la metà di un numero.
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d) Il risultato è un numero sottratto da dieci.
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$y = \frac{x}{2}$
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$y = 10 - x$
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$y = 3x$
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$y = 2x + 5$
Un tecnico riparatore di computer fa pagare $20$ € per lo spostamento a domicilio e $15$ € per ogni ora di lavoro. a) Scrivi l'espressione algebrica della funzione che…
Un tecnico riparatore di computer fa pagare $20$ € per lo spostamento a domicilio e $15$ € per ogni ora di lavoro.
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a) Scrivi l'espressione algebrica della funzione che mette in relazione il costo totale della fattura ($y$) con il numero di ore lavorate ($x$).
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b) Quanto costerà una riparazione che è durata $3$ ore?
In un laboratorio di fisica si osserva come varia la temperatura di un liquido mentre viene riscaldato. All'inizio dell'esperimento il liquido è a $15^\circ C$ e la sua…
In un laboratorio di fisica si osserva come varia la temperatura di un liquido mentre viene riscaldato. All'inizio dell'esperimento il liquido è a $15^\circ C$ e la sua temperatura aumenta a un ritmo costante di $3^\circ C$ per ogni minuto che passa.
a) Determina l'espressione algebrica che permette di calcolare la temperatura $T$ in funzione del tempo $t$ (in minuti).
b) Quale temperatura raggiungerà il liquido dopo un quarto d'ora di riscaldamento?
c) Quanto tempo deve passare perché il liquido raggiunga i $60^\circ C$?
Dalla tabella e dal grafico alla formula
Se in una tabella $y$ aumenta sempre della stessa quantità quando $x$ aumenta di 1, la funzione è affine e quella quantità è il coefficiente angolare $a$.
| $x$ | $1$ | $2$ | $3$ | $4$ |
|---|---|---|---|---|
| $y$ | $8$ | $11$ | $14$ | $17$ |
Se la tabella è di proporzionalità diretta, il rapporto $\frac{y}{x}$ è sempre lo stesso e quel valore è $a$. Per esempio, con i biglietti a 12 € ciascuno, $\frac{12}{1} = \frac{24}{2} = \frac{36}{3} = 12$, quindi $y = 12x$.
Dal grafico si legge $q$ nel punto in cui la retta incontra l'asse $y$ (cioè il valore per $x = 0$). Si legge $a$ guardando di quanto sale la retta per ogni passo di 1 verso destra.
In un videogioco per cellulari, ogni "forziere di diamanti" costa $1,50$ €. Se vogliamo comprare $x$ forzieri, la funzione che ci dà il prezzo totale da pagare è…
In un videogioco per cellulari, ogni "forziere di diamanti" costa $1,50$ €. Se vogliamo comprare $x$ forzieri, la funzione che ci dà il prezzo totale da pagare è $y = 1,5x$. La figura mostra il suo grafico.
Calcola quanto denaro spenderemmo se decidessimo di comprare:
- a) $2$ forzieri.
- b) $5$ forzieri.
- c) $10$ forzieri.
Osserva la seguente tabella di valori che mette in relazione il numero di biglietti per un concerto e il prezzo totale. Trova l'espressione algebrica che rappresenta…
Osserva la seguente tabella di valori che mette in relazione il numero di biglietti per un concerto e il prezzo totale. Trova l'espressione algebrica che rappresenta questa funzione:
| Numero di biglietti ($x$) | $1$ | $2$ | $3$ | $4$ |
|---|---|---|---|---|
| Prezzo in € ($y$) | $12$ | $24$ | $36$ | $48$ |
Una piattaforma di musica in streaming offre un piano mensile che costa $12\,€$ di quota fissa e, inoltre, fa pagare $0,50\,€$ per ogni brano che l'utente decide di…
Una piattaforma di musica in streaming offre un piano mensile che costa $12\,€$ di quota fissa e, inoltre, fa pagare $0,50\,€$ per ogni brano che l'utente decide di scaricare per ascoltarlo offline. Nella figura puoi vedere il grafico di questa situazione.
a) Scrivi l'espressione algebrica della funzione che mette in relazione il numero di brani scaricati, $x$, con il costo totale mensile, $y$.
b) Indica che tipo di funzione è (lineare, affine o di proporzionalità inversa).
c) Se in un mese un utente paga in totale $24,50\,€$, quanti brani ha scaricato?
Dai due punti alla formula
A volte hai solo due coppie di valori che non sono consecutive. Per esempio, dopo 4 s il drone è a 52 m e dopo 10 s a 88 m. Il coefficiente angolare è il rapporto tra la variazione di $y$ e quella di $x$:
Trova l'espressione algebrica della funzione affine il cui grafico passa per i punti $A(1, 4)$ e $B(3, 10)$. Spiega passo passo come calcoli il coefficiente angolare…
Trova l'espressione algebrica della funzione affine il cui grafico passa per i punti $A(1, 4)$ e $B(3, 10)$. Spiega passo passo come calcoli il coefficiente angolare ($m$) e l'ordinata all'origine ($n$).
Un drone di sorveglianza decolla dal terrazzo di un edificio che si trova a una certa altezza sul livello del mare. Dopo $4\ segundos$ di volo verticale costante, il…
Un drone di sorveglianza decolla dal terrazzo di un edificio che si trova a una certa altezza sul livello del mare. Dopo $4\ segundos$ di volo verticale costante, il drone si trova a $52\ metros$ di altezza. Dopo $10\ segundos$ di volo, raggiunge i $88\ metros$.
- a) Determina l'espressione algebrica della funzione che mette in relazione il tempo di volo ($x$, in secondi) con l'altezza del drone ($y$, in metri).
- b) A che altezza si trova il terrazzo dell'edificio?
- c) Se il drone ha una quota massima di volo di $150\ metros$, utilizza l'espressione algebrica per calcolare per quanti secondi può salire prima di raggiungere quel limite.
Un'azienda di corrieri fa pagare per la spedizione dei pacchi una somma fissa per il ritiro più un costo per ogni chilometro di distanza. Sappiamo che una spedizione…
Un'azienda di corrieri fa pagare per la spedizione dei pacchi una somma fissa per il ritiro più un costo per ogni chilometro di distanza. Sappiamo che una spedizione verso una città situata a $120\ km$ costa $15,40\ €$, e una spedizione verso un'altra città a $200\ km$ costa $21,80\ €$.
- a) Trova il coefficiente angolare della funzione e indica che cosa significa in questo contesto.
- b) Trova l'espressione algebrica della funzione $y = f(x)$.
- c) Quanto farebbe pagare l'azienda per un pacco consegnato nello stesso punto di ritiro ($0\ km$)? Come si chiama questo valore nella funzione?
Calcolare l'immagine: $f(a)$
Il punto $(3; 0)$ è dove il grafico incontra l'asse delle ascisse: lì $y = 0$. Per rappresentare una funzione basta calcolare alcune coppie $(x; y)$, segnarle sul piano cartesiano e unirle.
Puoi anche andare al contrario. Se conosci $y$ e vuoi la $x$ che la produce, scrivi un'equazione e la risolvi.
Ora il gancio iniziale: con $y = 1{,}5x$ e $x = 10$ si ha $y = 1{,}5 \cdot 10 = 15$, quindi 10 scrigni costano 15 €.
Trova il valore della variabile dipendente $y$ per i valori della variabile indipendente $x$ indicati nella seguente funzione: $y = 4x - 3$ a) Per $x = 0$ b) Per $x = 1$…
Trova il valore della variabile dipendente $y$ per i valori della variabile indipendente $x$ indicati nella seguente funzione:
$y = 4x - 3$
-
a) Per $x = 0$
-
b) Per $x = 1$
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c) Per $x = 2$
-
d) Per $x = 5$
Copia e completa sul quaderno la seguente tabella di valori per la funzione la cui espressione algebrica è $y = -2x + 1$: | $x$ | $-2$ | $-1$ | $0$ | $1$ | $2$ | | :---…
Copia e completa sul quaderno la seguente tabella di valori per la funzione la cui espressione algebrica è $y = -2x + 1$:
| $x$ | $-2$ | $-1$ | $0$ | $1$ | $2$ |
|---|---|---|---|---|---|
| $y$ |
Data la funzione la cui espressione algebrica è $f(x) = \frac{2x - 6}{3}$: a) Calcola i valori di $f(0)$, $f(3)$ e $f(-3)$. b) Determina il punto di intersezione della…
Data la funzione la cui espressione algebrica è $f(x) = \frac{2x - 6}{3}$:
a) Calcola i valori di $f(0)$, $f(3)$ e $f(-3)$.
b) Determina il punto di intersezione della funzione con l'asse delle ascisse (asse $X$).
c) Rappresenta i punti ottenuti in un sistema di coordinate come quello della figura (ogni tacca è un'unità) e uniscili per disegnare la funzione.
Puoi farlo su carta e inviare una foto con la tua risposta.
Confrontare due situazioni
Quando due offerte hanno formule diverse, scrivi una funzione per ciascuna. Poi puoi calcolare i valori per un certo $x$, oppure cercare il valore di $x$ in cui i risultati coincidono.
Il caso di un serbatoio che si svuota funziona allo stesso modo. Se il serbatoio è pieno (500 litri) e perde 8 litri al minuto, la variazione costante ha il segno meno: $y = 500 - 8t$.
Un giardiniere fa pagare una somma fissa di $20€$ per lo spostamento e $15€$ per ogni ora di lavoro. Il suo concorrente non fa pagare lo spostamento, ma la sua tariffa è…
Un giardiniere fa pagare una somma fissa di $20€$ per lo spostamento e $15€$ per ogni ora di lavoro. Il suo concorrente non fa pagare lo spostamento, ma la sua tariffa è di $22€$ all'ora.
a) Scrivi l'espressione algebrica del costo del servizio di ciascun giardiniere ($y_1$ e $y_2$) in funzione delle ore lavorate ($x$).
b) Se abbiamo bisogno di un lavoro che durerà esattamente $4$ ore, quale dei due giardinieri ci costa meno?
c) Esiste un numero di ore di lavoro per il quale entrambi fanno pagare lo stesso importo?
Una piattaforma di streaming* di videogiochi offre due piani mensili per i creatori di contenuti. Con il Piano Pro, il creatore riceve una somma fissa di $15\ €$ al mese…
Una piattaforma di streaming di videogiochi offre due piani mensili per i creatori di contenuti. Con il Piano Pro, il creatore riceve una somma fissa di $15\ €$ al mese e, inoltre, $0,20\ €$ per ogni nuovo iscritto. Con il Piano Partner non c'è una somma fissa; al contrario, la piattaforma trattiene $5\ €$ al mese per spese di gestione e il creatore riceve $0,35\ €$ per ogni nuovo iscritto.
- a) Scrivi l'espressione algebrica della funzione che rappresenta i guadagni netti mensili per ciascun piano, dove $x$ è il numero di iscritti e $y$ il denaro totale ricevuto (in euro).
- b) Se uno streamer stima di ottenere tra $60$ e $70$ iscritti questo mese, quale piano è per lui più conveniente? Giustifica la tua risposta calcolando i valori di $y$ di ciascun piano per $x=60$ e per $x=70$ e confrontandoli.
Due serbatoi d'acqua identici, della capacità di $500$ litri, si trovano in situazioni diverse. Il serbatoio A è pieno e si svuota a un ritmo costante di $8$ litri al…
Due serbatoi d'acqua identici, della capacità di $500$ litri, si trovano in situazioni diverse. Il serbatoio A è pieno e si svuota a un ritmo costante di $8$ litri al minuto. Il serbatoio B contiene $120$ litri e si sta riempiendo a un ritmo costante di $12$ litri al minuto.
Indica con $t$ il tempo in minuti, contato dal momento in cui iniziano a svuotarsi e a riempirsi, e con $y$ il volume d'acqua in litri.
- a) Scrivi l'espressione algebrica della funzione volume-tempo di ciascun serbatoio ($y_A$ e $y_B$).
- b) Utilizzando le espressioni precedenti, calcola l'istante esatto in cui i due serbatoi conterranno la stessa quantità d'acqua.
- c) Quale volume d'acqua ci sarà in ciascun serbatoio in quell'istante?
Quando la formula non è affine
Non tutte le funzioni dei problemi hanno la forma $y = ax + q$. Guarda che cosa resta costante.
Nei problemi reali la formula vale solo per certi valori di $x$. Per esempio, se la base del cartellone deve stare tra 2 m e 12 m, i valori di $x$ ammessi sono quelli con $2 \le x \le 12$. Una base negativa, o lunga chilometri, non avrebbe senso.
Nei problemi con un dominio limitato calcola prima la formula, poi i valori agli estremi. Per esempio, con area $36\ m^2$ e base tra $2$ m e $12$ m, l'altezza $y = \frac{36}{x}$ vale $18$ m per $x = 2$ e $3$ m per $x = 12$.
Vogliamo circondare con una corda elastica alcuni cartelloni quadrati per una fiera scolastica. La relazione tra la lunghezza del lato del quadrato ($x$) e il perimetro…
Vogliamo circondare con una corda elastica alcuni cartelloni quadrati per una fiera scolastica. La relazione tra la lunghezza del lato del quadrato ($x$) e il perimetro totale di corda necessario ($y$) è data da una funzione.
-
a) Scrivi l'espressione algebrica di questa funzione.
-
b) Se il lato del quadrato misura $12$ cm, quanta corda ci servirà?
Si vuole costruire una cornice rettangolare per un poster utilizzando un listello di legno della lunghezza totale di $120 cm$. Se chiamiamo $x$ la lunghezza della base…
Si vuole costruire una cornice rettangolare per un poster utilizzando un listello di legno della lunghezza totale di $120 cm$. Se chiamiamo $x$ la lunghezza della base del rettangolo:
a) Scrivi l'espressione algebrica che mette in relazione l'altezza del rettangolo ($y$) con la sua base ($x$). Suggerimento: ricorda che il perimetro è la somma di tutti i lati.
b) Scrivi l'espressione algebrica che permette di calcolare l'area ($A$) del rettangolo in funzione della sua base ($x$).
c) Se la base misura $25 cm$, quanto sarà l'area della cornice?
Si vuole progettare un cartellone rettangolare la cui area totale sia sempre $36\ m^2$. a) Scrivi l'espressione algebrica della funzione che permette di calcolare…
Si vuole progettare un cartellone rettangolare la cui area totale sia sempre $36\ m^2$.
- a) Scrivi l'espressione algebrica della funzione che permette di calcolare l'altezza ($y$) del cartellone in funzione della lunghezza della sua base ($x$).
- b) Se per normativa il cartellone non può avere una base minore di $2\ metros$ né maggiore di $12\ metros$, qual è il dominio di questa funzione in questo contesto reale?
- c) Che tipo di funzione è? Spiega che cosa succede all'altezza man mano che la base diventa estremamente grande.
Proporzionalità inversa: formula, tabella e grafico
Due grandezze sono inversamente proporzionali se il loro prodotto è costante: $x \cdot y = a$, cioè $y = \dfrac{a}{x}$. Se raddoppia una, l'altra si dimezza.
| $x$ | $1$ | $2$ | $3$ | $6$ |
|---|---|---|---|---|
| $y$ | $12$ | $6$ | $4$ | $2$ |
Per trovare la costante $a$, basta moltiplicare una coppia nota. Per esempio, se $x = 3$ e $y = 5$, allora $a = 3 \cdot 5 = 15$. Per disegnare il grafico, calcola una tabella con valori positivi (e anche negativi). Il grafico è una curva con due rami, l'iperbole equilatera. Si avvicina agli assi senza mai toccarli.
Osserva la seguente tabella di valori che mette in relazione due grandezze, $x$ e $y$: | $x$ | $1$ | $2$ | $4$ | $8$ | | :--- | :---: | :---: | :---: | :---: | | $y$ |…
Osserva la seguente tabella di valori che mette in relazione due grandezze, $x$ e $y$:
| $x$ | $1$ | $2$ | $4$ | $8$ |
|---|---|---|---|---|
| $y$ | $24$ | $12$ | $6$ | $3$ |
a) Verifica se si tratta di una funzione di proporzionalità inversa.
b) Scrivi la sua espressione algebrica.
c) Calcola il valore dell'immagine per $x = 10$.
In un laboratorio di fisica si sta studiando come varia la pressione di un gas al cambiare del volume del recipiente che lo contiene, mantenendo costante la temperatura…
In un laboratorio di fisica si sta studiando come varia la pressione di un gas al cambiare del volume del recipiente che lo contiene, mantenendo costante la temperatura (legge di Boyle). Si è osservato che quando il volume è $2\ litros$, la pressione è $6\ atmósferas$.
- a) Sapendo che la relazione è di proporzionalità inversa, scrivi l'espressione algebrica che mette in relazione la pressione ($y$) con il volume ($x$).
- b) Calcola, mediante l'espressione algebrica, quale volume dovrebbe avere il recipiente perché la pressione si riduca a $1,5\ atmósferas$.
- c) Rappresenta graficamente la funzione per valori del volume compresi tra $1$ e $12\ litros$.
Puoi farlo su carta e inviare una foto con la tua risposta.
Un gruppo di studenti di seconda media vuole noleggiare un autobus per una gita di fine anno che costa $840\ €$. a) Scrivi l'espressione algebrica che mette in relazione…
Un gruppo di studenti di seconda media vuole noleggiare un autobus per una gita di fine anno che costa $840\ €$.
- a) Scrivi l'espressione algebrica che mette in relazione il prezzo che deve pagare ogni alunno ($y$) in funzione del numero di alunni che si iscrivono alla fine ($x$).
- b) Inizialmente si iscrivono $30$ alunni, ma una settimana prima se ne ritirano $5$. Utilizza l'espressione algebrica per calcolare di quanto aumenta il prezzo per gli alunni che vanno effettivamente alla gita.
- c) Se gli alunni decidono di non poter pagare più di $35\ €$ ciascuno, qual è il numero minimo di persone che devono partecipare perché il viaggio si faccia? Spiega come lo hai ottenuto a partire dall'espressione algebrica.
Altre funzioni: $y = ax^2$ e $y = 2^n$, e come riconoscerle
Oltre a $y = ax$, $y = ax + q$ e $y = \frac{a}{x}$, ci sono altre funzioni importanti.
La funzione $y = ax^2$. Il grafico è una parabola con il vertice nell'origine. Se $a > 0$ si apre verso l'alto.
| $x$ | $-2$ | $-1$ | $0$ | $1$ | $2$ | $3$ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| $y = x^2$ | $4$ | $1$ | $0$ | $1$ | $4$ | $9$ |
Nota che $x$ e $-x$ danno lo stesso valore, perché $(-2)^2 = 4$.
La funzione $y = 2^n$. È la crescita esponenziale: ogni volta che $n$ aumenta di 1, $y$ raddoppia.
| $n$ | $0$ | $1$ | $2$ | $3$ | $4$ |
|---|---|---|---|---|---|
| $y = 2^n$ | $1$ | $2$ | $4$ | $8$ | $16$ |
Come riconoscere il tipo dalla formula o dal grafico:
| Formula | Grafico |
|---|---|
| $y = ax$ | retta per l'origine |
| $y = ax + q$ | retta che taglia l'asse $y$ in $q$ (crescente se $a > 0$, decrescente se $a < 0$) |
| $y = q$ | retta orizzontale |
| $y = \frac{a}{x}$ | iperbole, due rami |
| $y = ax^2$ | parabola |
Data la funzione $f(x) = x^2 + 1$: a) Calcola l'immagine di $x = 3$. Cioè, calcola $f(3)$. b) Calcola l'immagine di $x = -2$. Cioè, calcola $f(-2)$. c) Calcola…
Data la funzione $f(x) = x^2 + 1$:
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a) Calcola l'immagine di $x = 3$. Cioè, calcola $f(3)$.
-
b) Calcola l'immagine di $x = -2$. Cioè, calcola $f(-2)$.
-
c) Calcola l'immagine di $x = 0$. Cioè, calcola $f(0)$.
Individua quale delle seguenti espressioni corrisponde a ciascuno dei grafici descritti di seguito: 1. $y = 3x$ 2. $y = -2x + 4$ 3. $y = 5$ 4. $y = \frac{4}{x}$ a) Una…
Individua quale delle seguenti espressioni corrisponde a ciascuno dei grafici descritti di seguito:
-
$y = 3x$
-
$y = -2x + 4$
-
$y = 5$
-
$y = \frac{4}{x}$
a) Una retta orizzontale che passa per il punto $(0, 5)$.
b) Una funzione di proporzionalità diretta che passa per il punto $(2, 6)$.
c) Una funzione affine decrescente che interseca l'asse $Y$ nel punto $(0, 4)$.
d) Un'iperbole che passa per il punto $(1, 4)$.
Trova l'espressione algebrica di una funzione affine il cui grafico è parallelo alla retta che passa per i punti $P(1, 5)$ e $Q(3, 1)$, e che inoltre interseca l'asse…
Trova l'espressione algebrica di una funzione affine il cui grafico è parallelo alla retta che passa per i punti $P(1, 5)$ e $Q(3, 1)$, e che inoltre interseca l'asse delle ordinate ($Y$) nello stesso punto della funzione $g(x) = 4x - 7$.
- a) Calcola prima il coefficiente angolare della retta che passa per $P$ e $Q$.
- b) Individua l'ordinata all'origine di $g(x)$.
- c) Scrivi l'espressione finale della funzione richiesta.