3.7: Gráficas de Funciones
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- Utilice la prueba de línea vertical
- Identificar gráficas de funciones básicas
- Leer información de una gráfica de una función
Antes de comenzar, toma este cuestionario de preparación.
Utilice la prueba de línea vertical
En la última sección aprendimos a determinar si una relación es una función. Las relaciones que observamos se expresaron como un conjunto de pares ordenados, un mapeo o una ecuación. Ahora veremos cómo saber si una gráfica es la de una función.
Un par ordenado\((x,y)\) es una solución de una ecuación lineal, si la ecuación es una declaración verdadera cuando los valores x - e y del par ordenado se sustituyen en la ecuación.
El gráfico de una ecuación lineal es una línea recta donde cada punto de la línea es una solución de la ecuación y cada solución de esta ecuación es un punto en esta línea.
En la Figura, podemos ver que, en la gráfica de la ecuación\(y=2x−3\), por cada valor x solo hay un valor y, como se muestra en la tabla que acompaña.
Una relación es una función si cada elemento del dominio tiene exactamente un valor en el rango. Entonces la relación definida por la ecuación\(y=2x−3\) es una función.
Si miramos la gráfica, cada línea discontinua vertical sólo intersecta la línea en un punto. Esto tiene sentido ya que en una función, por cada valor x solo hay un valor y.
Si la línea vertical golpea la gráfica dos veces, el valor x se mapearía a dos valores y, por lo tanto, el gráfico no representaría una función.
Esto nos lleva a la prueba de línea vertical. Un conjunto de puntos en un sistema de coordenadas rectangulares es la gráfica de una función si cada línea vertical interseca la gráfica como máximo en un punto. Si alguna línea vertical intersecta la gráfica en más de un punto, la gráfica no representa una función.
Un conjunto de puntos en un sistema de coordenadas rectangulares es la gráfica de una función si cada línea vertical interseca la gráfica como máximo en un punto.
Si alguna línea vertical intersecta la gráfica en más de un punto, la gráfica no representa una función.
Determinar si cada gráfica es la gráfica de una función.
- Responder
-
ⓐ Dado que cualquier línea vertical intersecta la gráfica en como máximo un punto, la gráfica es la gráfica de una función.
ⓑ Una de las líneas verticales que se muestran en la gráfica, la cruza en dos puntos. Esta gráfica no representa una función.
Determinar si cada gráfica es la gráfica de una función.
- Responder
-
ⓐ si ⓑ no
Determinar si cada gráfica es la gráfica de una función.
- Responder
-
ⓐ no ⓑ si
Identificar gráficas de funciones básicas
Se utilizó la ecuación\(y=2x−3\) y su gráfica a medida que desarrollamos la prueba de línea vertical. Dijimos que la relación definida por la ecuación\(y=2x−3\) es una función.
Podemos escribir esto como en notación de funciones como\(f(x)=2x−3\). Sigue significando lo mismo. La gráfica de la función es la gráfica de todos los pares ordenados\((x,y)\) donde\(y=f(x)\). Así podemos escribir los pares ordenados como\((x,f(x))\). Se ve diferente pero la gráfica será la misma.
Comparar la gráfica de\(y=2x−3\) previamente mostrada en la Figura con la gráfica de la\(f(x)=2x−3\) mostrada en la Figura. Nada ha cambiado más que la notación.
La gráfica de una función es la gráfica de todos sus pares ordenados, (x, y) (x, y) o usando notación de función, (x, f (x)) (x, f (x)) donde y=f (x) .y=f (x).
\[\begin{array} {ll} {f} &{\text{name of function}} \\ {x} &{\text{x-coordinate of the ordered pair}} \\ {f(x)} &{\text{y-coordinate of the ordered pair}} \\ \nonumber \end{array}\]
A medida que avanzamos en nuestro estudio, es útil conocer las gráficas de varias funciones básicas y poder identificarlas.
A través de nuestro trabajo anterior, estamos familiarizados con las gráficas de ecuaciones lineales. El proceso que usamos para decidir si\(y=2x−3\) es una función se aplicaría a todas las ecuaciones lineales. Todas las ecuaciones lineales no verticales son funciones. Las líneas verticales no son funciones ya que el valor x tiene infinitamente muchos valores y.
Escribimos ecuaciones lineales en varias formas, pero será de gran ayuda para nosotros aquí usar la forma pendiente-intercepción de la ecuación lineal. La forma pendiente-intersección de una ecuación lineal es\(y=mx+b\). En la notación de funciones, esta función lineal se convierte en\(f(x)=mx+b\) donde m es la pendiente de la línea y b es la intersección y.
El dominio es el conjunto de todos los números reales, y el rango es también el conjunto de todos los números reales.
Utilizaremos las técnicas de graficación que usamos anteriormente, para graficar las funciones básicas.
Gráfica:\(f(x)=−2x−4\).
- Responder
-
\(f(x)=−2x−4\) Reconocemos esto como una función lineal. Encuentra la pendiente y -intercepción. \(m=−2\)
\(b=−4\)Gráfica usando la intercepción de pendiente.
Gráfica:\(f(x)=−3x−1\)
- Responder
Gráfica:\(f(x)=−4x−5\)
- Responder
La siguiente función cuya gráfica veremos se llama la función constante y su ecuación es de la forma\(f(x)=b\), donde b es cualquier número real. Si reemplazamos el\(f(x)\) con y, obtenemos\(y=b\). Reconocemos esto como la línea horizontal cuya intersección y es b. El gráfico de la función\(f(x)=b\), es también la línea horizontal cuya intersección y es b.
Observe que para cualquier número real que pongamos en la función, el valor de la función será b. Esto nos dice que el rango tiene solo un valor, b.
Gráfica:\(f(x)=4\).
- Responder
-
\(f(x)=4\) Reconocemos esto como una función constante. La gráfica será una línea horizontal a través\((0,4)\).
Gráfica:\(f(x)=−2\).
- Responder
Gráfica:\(f(x)=3\).
- Responder
La función de identidad,\(f(x)=x\) es un caso especial de la función lineal. Si lo escribimos en forma de función lineal\(f(x)=1x+0\),, vemos que la pendiente es 1 y la intersección y es 0.
La siguiente función que veremos no es una función lineal. Por lo que la gráfica no será una línea. El único método que tenemos para graficar esta función es el trazado de puntos. Debido a que esta es una función desconocida, nos aseguramos de elegir varios valores positivos y negativos, así como 0 para nuestros valores x.
Gráfica:\(f(x)=x^2\).
- Responder
-
Elegimos x -valores. Los sustituimos y luego creamos un gráfico como se muestra.
Gráfica:\(f(x)=x^2\).
- Responder
\(f(x)=−x^2\)
- Responder
Mirando el resultado en Ejemplo, podemos resumir las características de la función cuadrada. A esta gráfica le llamamos parábola. Al considerar el dominio, observe que cualquier número real puede ser utilizado como un valor x. El dominio es todo números reales.
El rango no es todo números reales. Observe que la gráfica consiste en valores de y nunca van por debajo de cero. Esto tiene sentido ya que el cuadrado de cualquier número no puede ser negativo. Entonces, el rango de la función cuadrada es todos los números reales no negativos.
La siguiente función que veremos tampoco es una función lineal por lo que la gráfica no será una línea. Nuevamente usaremos el trazado de puntos, y nos aseguraremos de elegir varios valores positivos y negativos así como 0 para nuestros valores x.
Gráfica:\(f(x)=x^3\).
- Responder
-
Elegimos x -valores. Los sustituimos y luego creamos un gráfico.
Gráfica:\(f(x)=x^3\).
- Responder
Gráfica:\(f(x)=−x^3\).
- Responder
Mirando el resultado en Ejemplo, podemos resumir las características de la función cube. Al considerar el dominio, observe que cualquier número real puede ser utilizado como un valor x. El dominio es todo números reales.
El rango es todo números reales. Esto tiene sentido ya que el cubo de cualquier número distinto de cero puede ser positivo o negativo. Entonces, el rango de la función cube es todo números reales.
La siguiente función que veremos no cuadra ni cube los valores de entrada, sino que toma la raíz cuadrada de esos valores.
Vamos a graficar la función\(f(x)=\sqrt{x}\) y luego resumir las características de la función. Recuerda, solo podemos tomar la raíz cuadrada de los números reales no negativos, por lo que nuestro dominio serán los números reales no negativos.
\(f(x)=\sqrt{x}\)
- Responder
-
Elegimos x -valores. Ya que vamos a estar tomando la raíz cuadrada, elegimos números que son cuadrados perfectos, para facilitar nuestro trabajo. Los sustituimos y luego creamos un gráfico.
Gráfica:\(f(x)=x\).
- Responder
Gráfica:\(f(x)=−\sqrt{x}\).
- Responder
Nuestra última función básica es la función de valor absoluto,\(f(x)=|x|\). Ten en cuenta que el valor absoluto de un número es su distancia de cero. Como nunca medimos la distancia como un número negativo, nunca obtendremos un número negativo en el rango.
Gráfica:\(f(x)=|x|\).
- Responder
-
Elegimos x -valores. Los sustituimos y luego creamos un gráfico.
Gráfica:\(f(x)=|x|\).
- Responder
Gráfica:\(f(x)=−|x|\).
- Responder
Leer información de una gráfica de una función
En las ciencias y los negocios, a menudo se recopilan datos y luego se grafican. Se analiza la gráfica, se obtiene información de la gráfica y luego a menudo se hacen predicciones a partir de los datos.
Comenzaremos leyendo el dominio y rango de una función a partir de su gráfica.
Recuerde que el dominio es el conjunto de todos los x -valores en los pares ordenados en la función. Para encontrar el dominio miramos la gráfica y encontramos todos los valores de x que tienen un valor correspondiente en la gráfica. Siga el valor x hacia arriba o hacia abajo verticalmente. Si golpeas la gráfica de la función entonces x está en el dominio.
Recuerde que el rango es el conjunto de todos los valores y en los pares ordenados en la función. Para encontrar el rango miramos la gráfica y encontramos todos los valores de y que tienen un valor correspondiente en la gráfica. Siga el valor y a la izquierda o a la derecha horizontalmente. Si golpeas la gráfica de la función entonces y está en el rango.
Usa la gráfica de la función para encontrar su dominio y rango. Escribe el dominio y el rango en notación de intervalos.
- Responder
-
Para encontrar el dominio miramos la gráfica y encontramos todos los valores de x que corresponden a un punto en la gráfica. El dominio se resalta en rojo en la gráfica. El dominio es\([−3,3]\).
Para encontrar el rango miramos la gráfica y encontramos todos los valores de y que corresponden a un punto en la gráfica. El rango se resalta en azul en la gráfica. El rango es\([−1,3]\).
Usa la gráfica de la función para encontrar su dominio y rango. Escribe el dominio y el rango en notación de intervalos.
- Responder
-
El dominio es\([−5,1]\). El rango es\([−4,2]\).
Usa la gráfica de la función para encontrar su dominio y rango. Escribe el dominio y el rango en notación de intervalos.
- Responder
-
El dominio es\([−2,4]\). El rango es\([−5,3]\).
Ahora vamos a leer información de la gráfica que podrás ver en futuras clases de matemáticas.
Usa la gráfica de la función para encontrar los valores indicados.
ⓐ Encuentra:\(f(0)\).
ⓑ Encuentra:\(f(32\pi)\).
ⓒ Encuentra:\(f(−12\pi)\).
ⓓ Encuentra los valores para x cuando\(f(x)=0\).
ⓔ Encuentra las intercepciones x.
ⓕ Encuentra las intercepciones y.
ⓖ Encuentra el dominio. Escríbelo en notación de intervalos.
ⓗ Encuentra la gama. Escríbelo en notación de intervalos.
- Responder
-
ⓐ Cuando\(x=0\), la función cruza el eje y en 0. Entonces,\(f(0)=0\).
ⓑ Cuando\(x=32\pi\), el valor y de la función es\(−1\). Entonces,\(f(32\pi)=−1\).
ⓒ Cuando\(x=−12\pi\), el valor y de la función es\(−1\). Entonces,\(f(−12\pi)=−1\).
ⓓ La función es 0 en los puntos,\((−2\pi,0), (−\pi,0), (0,0),(\pi,0),(2\pi,0)\). Los valores x cuando\(f(x)=0\) son\(−2\pi,−\pi,0,\pi,2\pi\).
ⓔ Las x -intercepciones ocurren cuando\(y=0\). Entonces las x -intercepciones ocurren cuando\(f(x)=0\). Las intercepciones x son\((−2\pi,0),(−\pi,0),(0,0),(\pi,0),(2\pi,0)\).
ⓕ Las y -intercepciones ocurren cuando x=0.x=0. Entonces las y -intercepciones ocurren en\(f(0)\). La y -intercepción es\((0,0)\).
ⓖ Esta función tiene un valor cuando x es de\(−2\pi\) a\(2\pi\). Por lo tanto, el dominio en notación de intervalos es\([−2\pi,2\pi]\).
ⓗ Los valores de esta función, o y -valores van de\(−1\) a 1. Por lo tanto, el rango, en notación de intervalos, es\([−1,1]\).
Usa la gráfica de la función para encontrar los valores indicados.
ⓐ Encuentra: f (0) .f (0).
ⓑ Encuentra: f (12\ pi) .f (12\ pi).
ⓒ Encuentra: f (−32\ pi) .f (−32\ pi).
ⓓ Encuentra los valores para x cuando f (x) =0.f (x) =0.
ⓔ Encuentra las intercepciones x.
ⓕ Encuentra las intercepciones y.
ⓖ Encuentra el dominio. Escríbelo en notación de intervalos.
ⓗ Encuentra la gama. Escríbelo en notación de intervalos.
- Responder
-
ⓐ\(f(0)=0\) ⓑ\(f=(\pi2)=2\) ⓒ\(f=(−3\pi2)=2\) ⓓ\(f(x)=0\) para\(x=−2\pi,−\pi,0,\pi,2\pi\) ⓔ\((−2\pi,0),(−\pi,0),(0,0),(\pi,0),(2\pi,0)\) ⓕ (0,0) (0,0) ⓖ\([−2\pi,2\pi]\) ⓗ\([−2,2]\)
Usa la gráfica de la función para encontrar los valores indicados.
ⓐ Encuentra:\(f(0)\).
ⓑ Encuentra:\(f(\pi)\).
ⓒ Encuentra:\(f(−\pi)\).
ⓓ Encuentra los valores para x cuando\(f(x)=0\).
ⓔ Encuentra las intercepciones x.
ⓕ Encuentra las intercepciones y.
ⓖ Encuentra el dominio. Escríbelo en notación de intervalos.
ⓗ Encuentra la gama. Escríbelo en notación de intervalos.
- Responder
-
ⓐ\(f(0)=1\) ⓑ\(f(\pi)=−1\) ⓒ\(f(−\pi)=−1\) ⓓ\(f(x)=0\) para\(x=−3\pi2,−\pi2,\pi2,3\pi2\) ⓔ\((−2pi,0),(−pi,0),(0,0),(pi,0),(2pi,0)\) ⓕ\((0,1)\) ⓖ\([−2pi,2pi]\) ⓗ\([−1,1]\)
Acceda a este recurso en línea para obtener instrucción adicional y práctica con gráficas de funciones.
Conceptos clave
- Prueba de línea vertical
- Un conjunto de puntos en un sistema de coordenadas rectangulares es la gráfica de una función si cada línea vertical interseca la gráfica como máximo en un punto.
- Si alguna línea vertical intersecta la gráfica en más de un punto, la gráfica no representa una función.
- Gráfica de una función
- La gráfica de una función es la gráfica de todos sus pares ordenados, (x, y) (x, y) o usando notación de función, (x, f (x)) (x, f (x)) donde y=f (x) .y=f (x).
fxf (x) nombre de la coordenada funciónx-coordenada de la coordenada parfnombre de funciónxx-coordenada de la coordenada parf (x) coordenada y del par ordenado
- La gráfica de una función es la gráfica de todos sus pares ordenados, (x, y) (x, y) o usando notación de función, (x, f (x)) (x, f (x)) donde y=f (x) .y=f (x).
- Función Lineal
- Función Constante
- Función Identidad
- Función Cuadrada
- Función Cube
- Función Raíz Cuadrada
- Función de valor absoluto