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Ppt2 u4 funcion_lineal

16. Nov 2021
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  1. Función Lineal ECUACIÓN DE UNA RECTA
  2. Función Lineal Una función lineal corresponde a una función polinómica de primer grado que puede ser expresada de la siguiente forma: 𝑓 𝑥 = 𝑚𝑥 + 𝑐 Donde m ≠ 0 y 𝑐 son constantes y corresponden a la pendiente y coeficiente de posición respectivamente.
  3. Coeficiente de posición Corresponde a la intersección de la recta en el eje y ¿cómo podemos determinar el coeficiente de posición? Analizando “¿Cuál es el valor de la componente y cuando x=0?” -400 -300 -200 -100 0 100 200 300 0 10 20 30 40 Frecuencia cardiaca lpm Temperatura °C Temperatura vs Frecuencia cardiaca
  4. Pendiente de una Recta Considerando dos puntos de una recta 𝑃1 = (𝑥1, 𝑦1) y 𝑃2 = (𝑥2, 𝑦2), la pendiente de una recta está dada por: Donde 𝑥2 ≠ 𝑥1 y Δ𝑦 corresponde al crecimiento de la función, mientras que Δx está asociado al recorrido de la función, por lo que: 𝑚 = 𝑦2 − 𝑦1 𝑥2 − 𝑥1 𝑚 = 𝑐𝑟𝑒𝑐𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑑𝑜 V a ri a b l e D e p e n d i e n t e Variable independiente
  5. Ejercicio 1: Pendiente de una Recta Los puntos A(1,3) y B(3,-2) pertenecen a una recta cuya pendiente es : a) -2 b) -2/5 c) -4/5 d) -5/4 e) -5/2 Solución Considerando A(1,3) y B(3,-2), donde 𝐴 𝑥1, 𝑦1 = 1,3 𝐵 𝑥2, 𝑦2 = 3, −2 Tenemos que la pendiente de la recta está dada por: 𝑚 = 𝑦2 − 𝑦1 𝑥2 − 𝑥1 = −2 − 3 3 − 1 = −5 2
  6. 𝑓 𝑥 = −𝑚𝑥 + 𝑐 𝑓 𝑥 = 𝑐 𝑓 𝑥 = 𝑚𝑥 +c 𝑎 𝑎 𝑎 𝑎 x=c Relación directamente proporcionales entre ambas variables Relación inversamente proporcionales entre ambas variables m>0 m<0 m=0 m→ indefinida
  7. Estatura de un niño Edad de un niño “La estatura depende de la edad del niño” El gráfico que observamos a continuación corresponde a una función creciente o decreciente? Como al aumentar a componente x aumenta la componente y estamos en presencia de una relación directamente proporcional, lo que implica que es una función creciente M>0
  8. Días de trabajo Cantidad de trabajadores Mientras más trabajadores hayan contratados se necesitarán menos días para realizar el mismo trabajo El gráfico que observamos a continuación corresponde a una función creciente o decreciente? Como a medida que aumenta la componente x disminuye la componente y tenemos que estamos en presencia de una relación inversamente proporcional, lo que implica que es una función decreciente m<0
  9. Estatura Edad 20 El gráfico que observamos a continuación corresponde a una función creciente o decreciente? Constante m=0
  10. Ejercicio 2: Pendiente de una Recta De acuerdo a la figura ¿Cuál de las afirmaciones es o son siempre verdaderas? I. La pendiente de L1 es positiva (creciente) II. La pendiente de L2 es cero ( no es cero, sino indefinida m=w/0) III. La pendiente de L3 es negativa. (Decreciente) a) Sólo I b) Sólo II c) Sólo III d) I y II e) I y III f) I, II y III
  11. ¿Cómo podemos determinar la ecuación de una recta?
  12. Ecuación de una Recta: teorema Ecuación Punto-Pendiente Considerando dos puntos de una recta 𝑃1 = (𝑥1, 𝑦1) y 𝑃2 = (𝑥2, 𝑦2), la ecuación de una recta está dada por: 𝑦 − 𝑦1 = 𝑚 𝑥 − 𝑥1 Donde: 𝑦 − 𝑦1 = 𝑦2 − 𝑦1 𝑥2 − 𝑥1 𝑥 − 𝑥1 “Ecuación general de una recta” ¿Cuál es la ecuación de la recta en el siguiente caso? 𝑦 − 6 = (−4) − 6 3 − (−2) 𝑥 − (−2) 𝑦 − 6 = −10 5 x + 2 𝑦 − 6 = −2(𝑥 + 2) 𝒚 = −𝟐𝒙 + 𝟐 ¿Cuál es el coeficiente de posición? 𝑏 = 2 Intersección de la recta con el eje y Función decreciente ( Al aumentar x disminuye y) m<0
  13. Rectas Paralelas y Perpendiculares Paralelas Perpendiculares Ambas rectas son paralelas si 𝑎1 = 𝑎2 Ambas rectas son perpendiculares si 𝑎1 ⋅ 𝑎2 = −1
  14. Resumiendo..  Ecuación general de una recta 𝐴𝑥 + 𝐵𝑦 + 𝐶 = 0  Ecuación principal de una recta 𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑐  Ecuación punto-pendiente 𝑦 − 𝑦1 = 𝑚(𝑥 − 𝑥1)  Ecuación punto-punto 𝑦 − 𝑦1 = 𝑦2 − 𝑦1 𝑥2 − 𝑥1 (𝑥 − 𝑥1)
  15. Resolución de Ejercicios ECUACIÓN DE UNA RECTA
  16. Ejemplo: Encuentre y grafique la ecuación de la recta que pase por los puntos 𝑃1 = (8,1) y 𝑃2 = (−3,1) A partir de la ecuación de la recta 𝑦 − 𝑦1 = 𝑦2 − 𝑦1 𝑥2 − 𝑥1 𝑥 − 𝑥1 𝑦 − 1 = 1 − 1 −3 − 8 𝑥 − 8 𝑦 − 1 = 0 −11 𝑥 − 8 𝑦 − 1 = 0 𝒚 = 𝟏 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 -5 0 5 10 y x Ecuacion de la Recta
  17. Ejercicio 3: Encuentre y grafique la ecuación de la recta que pase por los puntos 𝑃1 = (−5,6) y 𝑃2 = (−3,1) A partir de la ecuación de la recta 𝑦 − 𝑦1 = 𝑦2 − 𝑦1 𝑥2 − 𝑥1 𝑥 − 𝑥1 𝑦 − 6 = 1 − 6 −3 − (−5) 𝑥 − (−5) 𝑦 − 6 = −5 2 (𝑥 + 5) 𝑦 − 6 = −5 2 x − 25 2 /+6 𝑦 = − 5 2 𝑥 − 25 2 + 6 𝑦 = − 5 2 𝑥 + 6 1 − 25 2 𝒚 = − 𝟓 𝟐 𝒙 + 𝟐 ⋅ 𝟔 − 𝟏 ⋅ 𝟐𝟓 𝟐 𝒚 = − 𝟓 𝟐 𝒙 − 𝟏𝟑 𝟐 X -5 -3 y 6 1 0 1 2 3 4 5 6 7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 Y X Gráfico Decreciente Pendiente -5/2 Coef. Posición -13/2
  18. Ejercicio 4: Encuentre y grafique la ecuación de la recta que pase por los puntos 𝑃1 = (3,5) y 𝑃2 = (10,2) A partir de la ecuación de la recta 𝑦 − 𝑦1 = 𝑦2 − 𝑦1 𝑥2 − 𝑥1 𝑥 − 𝑥1 𝑦 − 5 = 2 − 5 10 − 3 𝑥 − 3 𝑦 − 5 = −3 7 𝑥 − 3 𝑦 − 5 = −3 7 𝑋 + 9 7 /+5 𝑦 = − 3 7 𝑥 + 𝟗 𝟕 + 𝟓 𝟏 𝑦 = − 3 7 𝑥 + 9 + 7 ⋅ 5 𝟕 𝒚 = − 𝟑 𝟕 𝒙 + 𝟒𝟒 𝟕 0 1 2 3 4 5 6 7 0 2 4 6 8 10 12 Y=f(x) x Valores Y Función decreciente Pendiente -3/7 Coeficiente posición 44/7
  19. Aplicaciones de Funciones Lineales
  20. Resolución de Ejercicios APLICACIONES DE LA FUNCIÓN LINEAL
  21. Cuando la temperatura (°C) es reducida, la frecuencia cardiaca del gato (en latidos por minuto) disminuye. Bajo condiciones de laboratorio, un gato a temperatura de 37°C tuvo una frecuencia cardiaca de 220 y a una temperatura de 32°C una frecuencia cardiaca de 150. Si la frecuencia está relacionada linealmente con la temperatura, diseñe la función que modela la situación y determine la frecuencia cardiaca a una temperatura de 28°C. ¿Qué temperatura debe tener el gato para que su frecuencia cardiaca sea cero? Grafique la función. Temperatura °C Frecuencia cardiaca (lpm) 37 220 32 150 Conociendo 2 puntos 𝑃1 = 37,220 𝑦 𝑃2 = (32,150) podemos determinar la ecuación de la recta mediante la siguiente ecuación: 𝑦 − 𝑦1 = 𝑦2 − 𝑦1 𝑥2 − 𝑥1 𝑥 − 𝑥1 𝑦 − 220 = 150 − 220 32 − 37 𝑥 − 37 𝑦 − 220 = 14 𝑥 − 37 𝑦 = 14𝑥 − 518 + 220 𝑦 = 14𝑥 − 298 𝑭𝒄 = 𝟏𝟒𝑻 − 𝟐𝟗𝟖 ¿Cuál es la variable independiente (variable x)? Temperatura ¿Cuál es la variable dependiente (variable y)? Frecuencia cardiaca del gato “la frecuencia cardiaca depende de la temperatura” Al ser directamente proporcionales la función es creciente
  22. -400 -300 -200 -100 0 100 200 300 0 10 20 30 40 Frecuencia cardiaca lpm Temperatura °C Temperatura vs Frecuencia cardiaca  ¿Qué valor tiene la temperatura cuando la frecuencia cardiaca es cero? ¿Cuál es la preimagen de 0? 𝐹𝑐 = 14𝑇 − 298 0 = 14𝑇 − 298 𝑇 = 21.28 °𝐶 ¿ la frecuencia cardiaca a una temperatura de 28°C?¿Cuál es la imagen de 28°C? 𝐹𝑐 = 14(28) − 298 𝐹𝑐 = 94 𝑙𝑎𝑡𝑖𝑑𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜 ¿Cuál es la frecuencia cardiaca cuando la temperatura es cero? 𝐹𝑐 = 14𝑇 − 298 𝐹𝑐 = 14 0 − 298 𝐹𝑐 = −298 “-298 corresponde al coeficiente de posición de la recta” ¿Cuál es el valor de la pendiente? 14 Preimagen → Componente x Imagen → Componente y
  23. Ejercicio: Un grupo de estudiantes establece que el costo de producción para elaborar 100 desayunos escolares es de 2,000 pesos y 3,000 pesos si elaboran 200. Supón que la relación entre costo y el número de desayunos es lineal. Obtén una expresión funcional que exprese esta relación y después grafica la función. ¿Cuál es la intersección con el eje y y qué representa? Cantidad desayunos Costo de los desayunos $ 100 2000 200 3000 ¿Cuál es la variable independiente (variable x)? Cantidad de desayunos ¿Cuál es la variable dependiente (variable y)? Costo de los desayunos Relación directamente proporcional→creciente→m>0 Conociendo 2 puntos 𝑃1 = 100,2000 𝑦 𝑃2 = (200,3000) podemos determinar la ecuación de la recta mediante la siguiente ecuación: 𝑦 − 𝑦1 = 𝑦2 − 𝑦1 𝑥2 − 𝑥1 𝑥 − 𝑥1 𝑦 − 2000 = 3000 − 2000 200 − 100 𝑥 − 100 𝑦 − 2000 = 10 𝑥 − 100 𝑦 − 2000 = 10𝑥 − 1000/+2000 𝑦 = 10𝑥 + 1000 Por lo tanto la función lineal está dada por: 𝑪𝒅 = 𝟏𝟎𝑪𝒂𝒅 + 𝟏𝟎𝟎𝟎 Donde 𝐶𝑑: 𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑑𝑒𝑠𝑎𝑦𝑢𝑛𝑜𝑠 𝐶𝑎𝑑: 𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑑𝑒𝑠𝑎𝑦𝑢𝑛𝑜𝑠
  24. y = 10x + 1000 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 0 50 100 150 200 250 Costo de los desayunos Cantidad de desayunos Costo de Desayunos ¿Cuál es la intersección con el eje y y qué representa?¿Cuál debería ser el valor de x para que la recta intersecte con el eje y? 𝑪𝒅 = 𝟏𝟎𝑪𝒂𝒅 + 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝑪𝒅 = 𝟏𝟎 𝟎 + 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝑪𝒅 = 𝟏𝟎𝟎𝟎 ¿Cuál es el costo para 50 desayunos? 𝑪𝒅 = 𝟏𝟎 𝟓𝟎 + 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝑪𝒅 = 𝟓𝟎𝟎 + 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝑪𝒅 = 𝟏𝟓𝟎𝟎
  25. Los biólogos han descubierto que el número de chirridos que los grillos de cierta especie emiten por minuto está relacionado con la temperatura. La relación es una función lineal. A 60°F los grillos chirrían 124 veces por minuto aproximadamente, mientras que a 80°F, lo hacen 172 veces por minuto. a) Obtener la función que relaciona el número de chirridos por minuto con la temperatura en Fahrenheit. b) Si la temperatura es de 72°F ¿Cuántas veces chirrían por minuto? ¿Y si es de 83°F? c) ¿Cuál es la temperatura si se contaron 132 chirridos? Temperatura °F Cantidad de chirridos por minuto 60 124 80 172 Relación directamente proporcional→creciente→m>0 ¿Cuál es la variable independiente (variable x)? temperatura ¿Cuál es la variable dependiente (variable y)? Cantidad de chirridos “La cantidad de cirridos depende de la temperatura” Conociendo 2 puntos 𝑃1 = 60,124 𝑦 𝑃2 = (80,172) podemos determinar la ecuación de la recta mediante la siguiente ecuación: 𝑦 − 𝑦1 = 𝑦2 − 𝑦1 𝑥2 − 𝑥1 𝑥 − 𝑥1 𝑦 − 124 = 172 − 124 80 − 60 𝑥 − 60 𝑦 − 124 = 172 − 124 80 − 60 𝑥 − 60 𝑦 − 124 = 12 5 𝑥 − 60 𝑦 − 124 = 12 5 𝑥 − 144/+124 𝑦 = 12 5 𝑥 − 20 por lo tanto 𝐂𝐜 = 𝟏𝟐 𝟓 𝑻 − 𝟐𝟎
  26. y = 2,4x - 20 -50 0 50 100 150 200 0 20 40 60 80 100 Cantidad de chirridos Temperatura Cantidad de chirridos en función temperatura 𝐂𝐜 = 𝟏𝟐 𝟓 𝑻 − 𝟐𝟎 Si la temperatura es de 72°F ¿Cuántas veces chirrían por minuto? ¿Y si es de 83°F? 𝐂𝐜 = 𝟏𝟐 𝟓 𝟕𝟐 − 𝟐𝟎 = 𝟏𝟓𝟐, 𝟖 𝒄𝒉𝒊𝒓𝒓𝒊𝒅𝒐𝒔 𝐂𝐜 = 𝟏𝟐 𝟓 𝟖𝟑 − 𝟐𝟎 = 𝟐𝟐𝟗 𝒄𝒉𝒊𝒓𝒓𝒊𝒅𝒐𝒔 ¿Cuál es la temperatura si se contaron 132 chirridos? 𝟏𝟑𝟐 = 𝟏𝟐 𝟓 𝑻 − 𝟐𝟎 𝑇 = 5 132 + 20 12 = 63,3𝐹
  27. En una experiencia realizada en invernaderos se determinó que el porcentaje de semillas germinadas depende de la temperatura ambiental. Para una variedad de semillas de tomates el 40% germina a 12°C, mientras que a 15°C germina el 17% de las mismas. Si el porcentaje de semillas germinadas (p) es función lineal de la temperatura (t en °C): a) Obtener la función matemática que relaciona p y t. b) Calcular el porcentaje de germinación a 10°C. c) Hallar la temperatura necesaria para obtener un 90% de semillas germinadas. d) Representar gráficamente. Temperatura ambiental °C % semillas germinadas
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