Concepto de función
La batería de tu celular depende de los minutos que llevas jugando. El agua de un tanque depende del tiempo que lleva abierta la llave. La temperatura de un día en Maracaibo depende de la hora. Cuando una cantidad depende de otra de forma que a cada valor le corresponde un único resultado, hay una función. ¿Cómo saber si una relación cumple esto? Eso es lo que vamos a aprender.
Qué es una función
Una función puede darse de varias formas: con un diagrama de flechas, una tabla, una gráfica o una expresión algebraica. Por ejemplo, $y = x^2 - 3$ dice: «elevo $x$ al cuadrado y le resto 3». Si $x = 4$, entonces $y = 4^2 - 3 = 13$.
Observa el siguiente diagrama de correspondencia (Diagrama de Venn) que relaciona un grupo de amigos con su color favorito de franela. ¿Representa esta relación una…
Observa el siguiente diagrama de correspondencia (Diagrama de Venn) que relaciona un grupo de amigos con su color favorito de franela. ¿Representa esta relación una función? Explica por qué.
Completa la siguiente tabla de valores sabiendo que la función asocia a cada número natural su triple menos una unidad. Es decir, la expresión algebraica es…
Completa la siguiente tabla de valores sabiendo que la función asocia a cada número natural su triple menos una unidad. Es decir, la expresión algebraica es $y = 3x - 1$.
| Variable independiente ($x$) | $1$ | $2$ | $3$ | $4$ | $5$ |
|---|---|---|---|---|---|
| Variable dependiente ($y$) | $2$ |
Dada la función $f(x) = x^2 - 3$, calcula el valor de la variable dependiente para los siguientes valores de $x$: a) Si $x = 0 \rightarrow y = $ b) Si…
Dada la función $f(x) = x^2 - 3$, calcula el valor de la variable dependiente para los siguientes valores de $x$:
- a) Si $x = 0 \rightarrow y = $
- b) Si $x = 2 \rightarrow y = $
- c) Si $x = 5 \rightarrow y = $
- d) Si $x = 10 \rightarrow y = $
Cuando una relación no es función
Para decidir, revisa si alguna $x$ aparece con dos resultados distintos. En una tabla, busca valores repetidos en la fila de $x$ con $y$ diferente. En un diagrama, busca una $x$ de la que salgan dos flechas.
También importa el conjunto de partida. La relación «a cada número le corresponde su raíz cuadrada» no está definida para los negativos (en los reales), y si aceptamos las dos raíces ($+3$ y $-3$ para el $9$), a un mismo número le tocarían dos resultados: ya no sería función.
En un campeonato de videojuegos, se quiere establecer una relación entre los jugadores y los personajes que eligen. Analiza las siguientes dos situaciones y determina…
En un campeonato de videojuegos, se quiere establecer una relación entre los jugadores y los personajes que eligen. Analiza las siguientes dos situaciones y determina cuál de ellas define una función:
-
Situación 1: A cada jugador se le asigna el nombre del único personaje que ha utilizado durante todo el torneo.
-
Situación 2: A cada personaje se le asignan los nombres de todos los jugadores que lo han elegido en alguna partida.
Dibuja un diagrama de flechas (diagrama de Venn) para la Situación 1 usando estos datos: Jugadores $\{Ainhoa, Marc, Leo\}$ y Personajes $\{Guerrero, Maga\}$. Ainhoa y Marc eligieron al Guerrero, y Leo eligió a la Maga.
Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.
Señala cuáles de las siguientes relaciones no son funciones y explica el motivo basándote en la definición de función: 1. A cada persona de tu salón le asignamos su…
Señala cuáles de las siguientes relaciones no son funciones y explica el motivo basándote en la definición de función:
-
A cada persona de tu salón le asignamos su fecha de nacimiento.
-
A cada número natural le asignamos sus divisores.
-
A cada número real le asignamos su raíz cuadrada positiva.
-
A cada madre le asignamos el nombre de sus hijos.
-
A cada producto de una tienda le asignamos su precio en dólares.
Dada la siguiente tabla de valores recogida durante un experimento de física, se sospecha que uno de los datos es erróneo y rompe la condición de función. | Tiempo (s) |…
Dada la siguiente tabla de valores recogida durante un experimento de física, se sospecha que uno de los datos es erróneo y rompe la condición de función.
| Tiempo (s) | $1$ | $2$ | $3$ | $2$ | $5$ |
|---|---|---|---|---|---|
| Posición (m) | $10$ | $20$ | $35$ | $25$ | $60$ |
- a) Identifica cuál es el dato que impide que esta tabla represente una función. Justifica tu elección.
- b) Si eliminamos el dato erróneo, ¿la variable independiente sería discreta o continua?
- c) Escribe una posible ecuación $y = f(x)$ que relacione la posición con el tiempo si la velocidad fuera constante a $12\ m/s$.
Se define una relación entre dos conjuntos de números de la siguiente manera: "A cada número entero $x$ le corresponde su raíz cuadrada". a) ¿Es esta relación una…
Se define una relación entre dos conjuntos de números de la siguiente manera: "A cada número entero $x$ le corresponde su raíz cuadrada".
- a) ¿Es esta relación una función si el conjunto inicial (dominio) son todos los números enteros $\mathbb{Z}$? Justifica tu respuesta analizando qué ocurre con los números negativos.
- b) ¿Y si restringimos el dominio a los números $\{0, 1, 4, 9\}$? ¿Sería una función si cada número puede tener dos valores asociados (positivo y negativo)? Razona tu respuesta basándote en la unicidad de la imagen.
Variable independiente y dependiente
Antes de nada, hay que identificar qué depende de qué. En el alquiler de un monopatín eléctrico que cobra $\$1{,}50$ por desbloqueo y $\$0{,}20$ por minuto:
-
El tiempo de uso lo elige el cliente $\to$ variable independiente ($x$).
-
El costo total se calcula a partir del tiempo $\to$ variable dependiente ($y$).
Para alquilar un monopatín eléctrico, una empresa cobra $1,50$ dólares por el desbloqueo inicial y $0,20$ dólares por cada minuto de uso. Queremos analizar la relación…
Para alquilar un monopatín eléctrico, una empresa cobra $1,50$ dólares por el desbloqueo inicial y $0,20$ dólares por cada minuto de uso. Queremos analizar la relación entre el tiempo de uso y el costo total del alquiler.
Identifica las variables de esta relación:
-
Variable independiente ($x$): ________
-
Variable dependiente ($y$): ________
Lucía está controlando la batería de su celular durante la mañana. Al despertarse a las $08:00$ tenía el $100\%$. Cada hora que pasa, la batería disminuye un $8\%$. a)…
Lucía está controlando la batería de su celular durante la mañana. Al despertarse a las $08:00$ tenía el $100\%$. Cada hora que pasa, la batería disminuye un $8\%$.
- a) Escribe la expresión algebraica de la función que relaciona las horas transcurridas ($x$) con el porcentaje de batería restante ($y$).
- b) ¿Qué porcentaje de batería tendrá Lucía a las $12:00$ de la mañana (después de $4$ horas de uso)?
Un monopatín eléctrico tiene una batería que se descarga de forma constante. Al salir de casa, la batería está al $100\%$. Por cada kilómetro recorrido, la batería…
Un monopatín eléctrico tiene una batería que se descarga de forma constante. Al salir de casa, la batería está al $100\%$. Por cada kilómetro recorrido, la batería disminuye un $5\%$.
- a) Identifica la variable independiente y la variable dependiente, indicando en qué unidad se mide cada una.
- b) Escribe la expresión algebraica (fórmula) de la función que relaciona los kilómetros recorridos ($x$) con el porcentaje de batería restante ($y$).
- c) ¿Es posible que el valor de $x$ sea $25$? Justifica si ese valor pertenece al dominio de la función en este contexto real.
La prueba de la recta vertical
No toda curva dibujada en el plano es una función. Para comprobarlo, traza rectas verticales imaginarias. Si alguna corta a la gráfica en más de un punto, no es función (esa $x$ tendría dos $y$ distintas).
Recuerda que en el plano cartesiano cada punto se escribe $(x, y)$: primero la abscisa y luego la ordenada. Si hay decimales, las coordenadas se separan con punto y coma, como $(2{,}5; 1)$.
En un videojuego de estrategia, la posición de los recursos se indica mediante coordenadas en un plano cartesiano. Observa el mapa y escribe las coordenadas de los tres…
En un videojuego de estrategia, la posición de los recursos se indica mediante coordenadas en un plano cartesiano. Observa el mapa y escribe las coordenadas de los tres cofres del tesoro que aparecen representados:
Escribe las coordenadas de cada cofre en la forma $(x, y)$.
Una de las reglas de oro para saber si una gráfica representa una función es comprobar que para cada valor de la variable independiente $x$ existe un único valor de la…
Una de las reglas de oro para saber si una gráfica representa una función es comprobar que para cada valor de la variable independiente $x$ existe un único valor de la variable dependiente $y$. Indica cuál de las siguientes gráficas NO es una función y justifica brevemente tu respuesta.
Observa detenidamente las siguientes tres gráficas representadas en el plano cartesiano. Utiliza el criterio de la recta vertical (imagina rectas verticales que recorren…
Observa detenidamente las siguientes tres gráficas representadas en el plano cartesiano. Utiliza el criterio de la recta vertical (imagina rectas verticales que recorren cada gráfica y cuenta en cuántos puntos la cortan) para identificar cuál o cuáles de ellas representan una función y justifica detalladamente tu respuesta en cada caso.
Analiza detenidamente la siguiente representación gráfica que muestra la relación entre dos magnitudes. Determina, razonando tu respuesta en base a la definición de…
Analiza detenidamente la siguiente representación gráfica que muestra la relación entre dos magnitudes. Determina, razonando tu respuesta en base a la definición de función, si esta gráfica representa una función o una relación no funcional. Indica además cuál sería el valor (o los valores) de la variable dependiente $y$ cuando la variable independiente $x$ es igual a $2$.
Leer una gráfica: dominio, rango y continuidad
Al leer la gráfica de una función pregúntate siempre: ¿qué hay en cada eje, en qué unidades y para qué valores tiene sentido?
En un tanque de $20$ L que se llena a $4$ L/min, el dominio real es $[0, 5]$ minutos: después de $5$ min ya está lleno y la llave se cierra. El rango es $[0, 20]$ litros.
Una gráfica también puede tener tramos crecientes (sube), decrecientes (baja) y constantes (plana).
Continua o discreta
Una función es continua si la variable independiente puede tomar cualquier valor de un intervalo y la gráfica se traza sin levantar el lápiz: el tiempo, la distancia o el peso en kilogramos. Es discreta si solo toma valores separados, casi siempre conteos: personas, días, meses contratados. En una discreta se dibujan puntos sueltos, no se unen con línea.
Algunas funciones tienen saltos, como una tarifa por tramos: el costo cambia de golpe al pasar de un tramo al siguiente. Son discontinuas.
Indica si las siguientes situaciones representan una función continua o una función discreta: a) El número de personas que entran en un cine según la película que se…
Indica si las siguientes situaciones representan una función continua o una función discreta:
- a) El número de personas que entran en un cine según la película que se proyecta.
- b) La altura de un globo aerostático a medida que pasan los minutos desde su despegue.
- c) El precio de una bolsa de naranjas según su peso en kilogramos.
- d) El número de seguidores en Instagram de un influencer día tras día.
La siguiente gráfica muestra la distancia a la que se encuentra un dron de mensajería respecto a su base logística durante un trayecto de ida y vuelta de 10 minutos. A…
La siguiente gráfica muestra la distancia a la que se encuentra un dron de mensajería respecto a su base logística durante un trayecto de ida y vuelta de 10 minutos.
A partir de la gráfica, indica:
- a) El dominio y el recorrido de la función.
- b) ¿Durante cuánto tiempo estuvo el dron parado entregando el paquete? ¿A qué distancia de la base se encontraba en ese momento?
- c) ¿En qué intervalo de tiempo el dron estuvo regresando a la base?
Estamos llenando un tanque de agua con forma cilíndrica mediante una llave que vierte un caudal constante de $4$ litros por minuto. El tanque tiene una capacidad total…
Estamos llenando un tanque de agua con forma cilíndrica mediante una llave que vierte un caudal constante de $4$ litros por minuto. El tanque tiene una capacidad total de $20$ litros.
- a) Indica si la función que relaciona el tiempo transcurrido con el volumen de agua es continua o discreta. Explica por qué.
- b) ¿Cuál es el dominio de esta función teniendo en cuenta que el llenado se detiene cuando el tanque se llena?
- c) Dibuja un bosquejo de la gráfica que represente esta situación.
Dada la función definida por la siguiente gráfica que representa el costo de una suscripción mensual a una plataforma de música en función de los meses contratados: a)…
Dada la función definida por la siguiente gráfica que representa el costo de una suscripción mensual a una plataforma de música en función de los meses contratados:
- a) ¿Es correcto unir los puntos con una línea continua? Justifica si la variable independiente es discreta o continua.
- b) Si el punto $(1, 10)$ pertenece a la función, ¿qué significa ese dato en el contexto del problema?
- c) Determina la imagen de $x=3$ observando la tendencia de los puntos.
Una empresa de mensajería con drones cobra una tarifa base de $\$5$ por el servicio. Además, el costo por distancia se divide en tramos: los primeros $2\ km…
Una empresa de mensajería con drones cobra una tarifa base de $\$5$ por el servicio. Además, el costo por distancia se divide en tramos: los primeros $2\ km$ son gratuitos, pero a partir de ahí, cada kilómetro o fracción de kilómetro adicional cuesta $\$2$ (es decir, si recorre $2,1\ km$ se cobra como si fueran $3\ km$).
- a) Explica por qué esta situación representa una función discontinua.
- b) Identifica la variable independiente y la dependiente.
- c) Representa gráficamente el costo del servicio para distancias entre $0$ y $5\ km$.
Máximos, mínimos y rapidez de cambio
Máximos y mínimos
Donde la gráfica pasa de subir a bajar hay una «cima»: es un máximo relativo. Donde pasa de bajar a subir hay un «valle»: es un mínimo relativo. «Relativo» significa que es el punto más alto (o más bajo) comparado con los puntos cercanos.
Si ese punto es el más alto (o el más bajo) de toda la gráfica, se llama máximo absoluto (o mínimo absoluto). En los extremos del dominio también puede haber máximos o mínimos, aunque la gráfica no «cambie de dirección» allí.
La rapidez como inclinación
Cuando la gráfica es distancia contra tiempo, qué tan inclinada está indica qué tan rápido se mueve el objeto. La rapidez es el cambio de $y$ entre el cambio de $x$:
$$\text{rapidez} = \frac{\text{cambio en la distancia}}{\text{cambio en el tiempo}}$$Un tramo plano significa rapidez $0$ (está detenido). Un tramo más empinado significa mayor rapidez. Si baja, el objeto se acerca al punto de partida.
Ejemplo: el tanque gana $20$ L en $5$ min, así que $20 \div 5 = 4$ L/min. Si el dron se aleja $600$ m en $3$ min, va a $600 \div 3 = 200$ m/min. Para saber en qué intervalo fue más rápido, busca el tramo más empinado y calcula su cociente.
Un atleta entrena en un camino recto. La siguiente gráfica muestra la distancia al punto de salida en función del tiempo. a) Explica qué está ocurriendo entre el minuto…
Un atleta entrena en un camino recto. La siguiente gráfica muestra la distancia al punto de salida en función del tiempo.
- a) Explica qué está ocurriendo entre el minuto $4$ y el $6$.
- b) ¿A qué velocidad máxima ha corrido el atleta y en qué intervalo ha sucedido?
- c) Explica qué está pasando entre $t=6$ y $t=8$.
- d) ¿Podemos afirmar que es una función continua? ¿Por qué?
Dibuja en unos ejes de coordenadas la gráfica de una función que cumpla simultáneamente las siguientes cuatro condiciones: 1. Su dominio sea el intervalo $[-4, 6]$. 2.…
Dibuja en unos ejes de coordenadas la gráfica de una función que cumpla simultáneamente las siguientes cuatro condiciones:
-
Su dominio sea el intervalo $[-4, 6]$.
-
Tenga un punto de discontinuidad (un salto) en $x = 2$.
-
Sea decreciente en el intervalo $[-4, 0]$ y creciente en el intervalo $[3, 6]$.
-
Tenga un máximo relativo en el punto $(-4, 5)$ y un mínimo absoluto en $(3, 1)$.
Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.
Más práctica con tablas y gráficas
Cuando una función tiene expresión algebraica, una tabla de valores te ayuda a dibujarla: calcula varios puntos $(x, y)$, márcalos en el plano y únelos si la variable es continua. Para $y = x^2 - 3$ verás que $x = -2$ y $x = 2$ dan el mismo $y$; la gráfica forma una curva simétrica y sigue siendo función.
Completa la siguiente tabla de valores para la función $y = x^2 - 3$: | $x$ | $-2$ | $-1$ | $0$ | $1$ | $2$ | $3$ | | :--- | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |…
Completa la siguiente tabla de valores para la función $y = x^2 - 3$:
| $x$ | $-2$ | $-1$ | $0$ | $1$ | $2$ | $3$ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| $y$ |
Una vez completada, responde:
- a) ¿Existen valores de $x$ diferentes que tengan la misma imagen ($y$)? ¿Impide esto que sea una función?
- b) Representa los puntos obtenidos en un eje de coordenadas. ¿Qué forma parece tener la gráfica?
Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.
Considera la función que asigna a cada número natural de dos cifras la suma de sus dígitos. Por ejemplo: $f(14) = 1 + 4 = 5$. a) ¿Cuál es el dominio de esta función? b)…
Considera la función que asigna a cada número natural de dos cifras la suma de sus dígitos.
Por ejemplo: $f(14) = 1 + 4 = 5$.
- a) ¿Cuál es el dominio de esta función?
- b) ¿Cuál es el recorrido (imagen) de la función? (Ten en cuenta el número más pequeño y el más grande posibles).
- c) ¿Es una función creciente? Justifica la respuesta comparando, por ejemplo, $f(19)$ y $f(20)$.
Vuelve al principio: la batería, el tanque y la temperatura son funciones porque a cada valor de la variable independiente (minutos, tiempo, hora) le toca un solo valor de la dependiente.