martes, 26 de mayo de 2015

Funciones matemáticas algebraicas polinomicas

Funciones Algebraicas Polinomicas

Son aquellas funciones en las que su regla de correspondencia es un polinomio y su dominio sera los números reales.

Funciones polinomicas de primer grado.

Tienen la siguiente forma:


f(x)=mx+n

Su gráfica sera una recta oblicua que esta definida por dos puntos de la función y su regla de correspondencia sera un polinomio de primer grado.

Estas a su vez se clasifican en:

Función afín.

Su gráfica rea una recta oblicua que esta definida por dos puntos de la función donde m es la pendiente de la recta y n el punto donde la recta corta al eje y y el valor de x es 0.

f(x)=mx+n

Ejemplo 1. 

Tenemos la siguiente funcion f(x)=4x+3

Vamos a graficar los valores de x desde -3 hasta 3, primero elaboramos la tabla con los valores de x y f(x).

x
f(x)
-3
-9
-2
-5
-1
-1
0
3
1
7
2
11
3
15

Ahora procedemos a graficar la función.




Función lineal

Es una función polinomio de primer grado donde su trafica sera una recta y su forma es:


f(x)=mx+b

Donde m es la pendiente, x es la variable independiente y b el intercepto en y.

Ejemplo 2.

Tenemos la siguiente función f(x)=-5x-1

Vamos a graficar los valores de x desde -3 hasta 3, primero elaboramos la tabla con los valores de x y f(x).


x
f(x)
-3
14
-2
9
-1
4
0
-1
1
-6
2
-11
3
-16

Ahora procedemos a graficar la función.




Función constante

Su regla esta compuesta por una contante por lo que su recta sera una linea recta paralela al eje y y su forma es:


f(x)=k

Donde k es una constante.

Ejemplo 3.

Tenemos la siguiente función f(x)=-4

Vamos a graficar los valores de x desde -3 hasta 3, primero elaboramos la tabla con los valores de x y f(x), cabe notar que como en la función no hay x que reemplazar todas las salidas serán -4.


x
f(x)
-3
-4
-2
-4
-1
-4
0
-4
1
-4
2
-4
3
-4

Ahora procedemos a graficar la función.




Función identidad

Esta función tiene la particularidad de que los valores de x serán iguales a los valores y, su pendiente sera 1 y esta pasara por el origen, su forma es la siguiente:


f(x)=x

Siempre llevara ea forma para que sea una función identidad.

Ejemplo 4.

Tenemos la función f(x)=x

Vamos a graficar los valores de x desde -3 hasta 3, primero elaboramos la tabla con los valores de x y f(x).

x
f(x)
-3
-3
-2
-2
-1
-1
0
0
1
1
2
2
3
3
Ahora procedemos a graficar la función.


PARA TENER EN CUENTA Las funciones lineales de primer grado siempre serán graficadas como una linea recta y su dirección dependerá del valor positivo o negativo que tenga la pendiente

Funciones polinomicas de segundo grado 

Su forma es:


f(x)=ax² +bx + c

Donde a, b y c pueden ser cualquier numero real pero a debe ser distinto de 0, y si a es mayor a 0 (a>0) la parábola abre hacia arriba, pero si a es menor a 0 (a<0) la parábola abre hacia abajo.

Su gráfica sera una parábola y su regla de correspondencia sera un polinomio de segundo grado.

Ejemplo 5.

Tenemos dos funciones:
f(x)=-2x²+3x+4

f(x)=x²-3x+4

Si graficamos la primer función su parábola abrirá hacia abajo ya a que en la funcion esta como -2x² notamos que es menor que 0 al ser un valor negativo.



Si graficamos la segunda función su parábola abrirá hacia arriba ya a que en la función esta como x² notamos que es mayor que 0 al ser un valor positivo.



Para las funciones cuadráticas o de segundo grado es importante tener en cuenta lo siguiente:

Hallar el vértice.

Este vértice es a su vez el eje de simetría de la parábola, es decir, el punto mas bajo o mas alto de la parábola, entonces debemos de hallar las coordenadas que nos indiquen ese punto.

Paso1. Identificar cuanto vale a, b y c.


En este caso vamos a usar la ecuación f(x)=-2x²+3x+4 y tendremos que:

a=-2
b=3
c=4

Paso 2. Hallar el valor x del vértice.

En este caso debemos hallar el punto x y el punto y para tener las coordenadas, entonces para hallar el punto de x usamos la formula:


x=-b/2a

Y reemplazamos los valores que nos pide la formula:

x=-b/2a
x=-3/2(-2)
x=-3/-4
x=0.75

Paso 3. Hallar el valor y del vértice.

Para este caso de hallar el punto y vamos a reemplazar el valor que hallamos de x anteriormente, en la ecuación general así:

f(x)=-2x²+3x+4
f(x)=-2(-3/-4)²+3(-3/-4)+4
f(x)=-2(9/16)+(-9/-4)+4
f(x)=(-18/16)+(9/4)+4
f(x)=(-9/8)+(9/4)+4
f(x)=41/8
f(x)=5.12

Paso 4. Ubicar los puntos en la gráfica.

Ya tenemos las coordenadas (0.75, 5.15), así que procedemos a ubicar ese punto en la gráfica que ya teníamos de nuestra función y notamos en la gráfica que justo en el punto A están ubicadas las coordenadas que hallamos, es decir que hallamos el punto mas alto de nuestra parábola.




Puntos de Corte con el eje x.

Este punto lo obtenemos cuando y vale 0, si observamos la gráfica anterior vemos que cuando y vale 0 x toma dos valores, es decir, que la parábola corta a x en dos puntos, para hallar estos puntos haremos lo siguiente:

Paso 1. Reemplazar el valor de y o de f(x) por 0.

Nuestra ecuación es f(x)=-2x²+3x+4, si reemplazamos la y o f(x) por 0 tenemos:


f(x)=-2x²+3x+4
0=-2x²+3x+4

Ahora tenemos una ecuación cuadrática la cual vamos a resolver usando la forma para resolver este tipo de ecuaciones.

Paso 2. Usar la formar de solución de ecuación cuadrática para resolver la ecuación.

La formula que se usa es:



Para reemplazar los valores en esta formula debemos saber que es a, b y c de nuestra ecuación que es -2x²+3x+4 = 0.

a=-2
b=3
c=4

Y ahora procedemos a reemplazar esos valores en la formula de esta manera:


Una vez aquí sabemos que tendremos dos resultados, uno donde sumamos y otro donde restamos, para la suma el resultado sera:



Y si restamos tendremos:


Eso nos deja con dos puntos donde la parábola corta al eje x que son -0.85 y 2.35, si miramos la gráfica podemos comprobar estos puntos.

Puntos de Corte con el eje y.


Este punto lo obtenemos cuando x vale 0, si observamos la gráfica anterior podríamos deducir que la gráfica corta a al eje y en el punto 4, es decir que cuando x vale 0 y vale 4, pero vamos a comprobar esto.

Paso 1. Reemplazar la x de nuestra función por 0.

Nuestra función es f(x)=-2x²+3x+4, si reemplazamos todas la x por o tenemos:

f(0)=-2(0)²+3(0)+4
f(x)=4

Entonces comprobamos que el punto de corte del eje y es 4.



Funciones polinomicas de tercer grado.

 Su forma es:

f(x)=ax³ +bx² + cx + d

Donde a, b, c y d pueden ser cualquier numero real pero a debe ser distinto de 0.

Ejemplo 6.

Tenemos las ecuaciones 

f(x)=x³ +x² + x + 1

f(x)=-x³ -x² -x - 1

Si las graficamos obtenemos lo siguiente:





Dependiendo de si a es mayor o menor que 0 cambia la direccion de la linea de la grafica.

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