Este documento introduce conceptos básicos sobre funciones reales. Define una función como una regla que asigna a cada elemento de un conjunto A un único elemento de otro conjunto B. Explica diferentes tipos de funciones como algebraicas, trascendentes, inyectivas, sobreyectivas y biyectivas. También describe cómo graficar funciones y da ejemplos de aplicaciones de funciones en física y economía.
3. INTRODUCCIÓN
a) El área A de un cuadrado depende del valor x de
su lado:
A = x2
b) La utilidad U de una empresa por la venta de x
artículos depende de sus ingresos I y de sus
costos C:
U = I - C
4. DEFINICIÓN DE FUNCIÓNDEFINICIÓN DE FUNCIÓN
FUNCIÓN: Es una regla que asigna a cada
elemento de un conjunto A uno y sólo un
elemento de otro conjunto B.
1
2
3
A
1
4
9 6
B
Fig. 1: Diagrama de una función
5. NOTACIÓN Y TERMINOLOGÍA
a) Variable:
La función de la fig. 1, la podemos denotar por
donde x = variable independiente, y = variable
independiente.
b) También podemos escribir:
TABLA DE VALORES
y = x2
f(x) = x2
x 1 2 3
f(x) 1 4 9
6. CLASES DE FUNCIONESCLASES DE FUNCIONES
a) ALGEBRAICAS: Combinan una variable con
valores constantes, mediante el uso de sumas,
multiplicación, potenciación, etc., tal como:
1) y = 2x + 3 2) f(x) = (x2
- 1)3
b) TRASCENDENTES: Funciones no algebraicas
tales como las funciones Trigonométricas,
Logarítmicas y Exponenciales. Ejemplos:
1) f(Ø) = SenØ 2) y = e x+1
3) y = Lnx
7. GRÁFICA DE UNA FUNCIÓN
CONCEPTO
EJEMPLO DE GRÁFICA LINEAL
FUNCIONES REALES ESPECIALES
TIPOS DE FUNCIONES
8. CONCEPTO DE GRÁFICO
Dada la ecuación y = 4 - 3x, luego dando valores
a x obtenemos algunos pares de puntos del
conjunto solución de esa ecuación y que forman
parte de la gráfica de la función y= f(x). Así:
{(0,4),(1,1),(2,-2),3,-5),
(4,-8), . . . }, tomando 2 de
estos puntos en el plano,
obtenemos la gráfica de la
función dada.
9. ALGUNAS FUNCIONES
REALES ESPECIALES
a) CONSTANTE:CONSTANTE:
f(x) = 4
b) CUADRÁTICA:CUADRÁTICA:
Es un polinomio de 2°,
tal como y = x2
+1 cuya
gráfica es una parábola.
1
2
4
2
4
5
10. TIPOS DE FUNCIONESTIPOS DE FUNCIONES
INYECTIVAS: a cada elemento del
dominio le corresponde imagen distinta en
el rango, tal como las funciones lineales.
SOBREYECTIVAS:Su rango es igual al conjunto
de llega, o sea, Rf = B. Lineales y algunas
cuadráticas.
BIYECTIVAS: Cumplen con ser inyectivas y
sobreyectivas. Las lineales son son un caso
particular de biyectivas.
11. APLICACIONESAPLICACIONES
1. A la Física: la distancia d que recorre un cuerpo
a velocidad constan v depende del tiempo t:
f(t) = v.t
d = v.t
2. Las ganancias G de una fábrica que produce x
artículos depende de sus ingresos I y de los costos
C de producción:
U(x) = I(x) - C(x)
Notas del editor
El estudio de las funciones y de sus propiedades es fundamental en el estudio del Cálculo en particular las llamadas funciones reales. En muchas situaciones prácticas el valor de una cantidad “y” depende de otra cantidad “ x ”. Por ejemplo, el área de un cuadrado depende de la magnitud de sus lados, la cantidad demandada de carne, por parte de los consumidores, puede depender de su precio en el mercado, la cantidad de contaminación en una cierta área metropolitana puede depender de la cantidad de automóviles que circulan por esa área, la distancia recorrida por un móvil, a velocidad constante, depende del tiempo tardado en recorrerla, etc. Con frecuencia estas relaciones podemos representarlas por las llamadas funciones (referirse a la diapositiva 3) y las cuales discutimos a continuación.
Generalmente, los conjuntos A y B son subconjuntos de números reales, por lo cual se dice que la función definida de A en B es una función real de variable real, o simplemente una función real. Por otro lado, es bueno saber que podemos usar una notación más versatil para las funciones que mediante el uso de variables, tal como lo podemos ver a continuación (diapositiva 5), para el caso de la Fig.1
También para una función f debemos hablar de su dominio: “ Conjunto de los valores que toma x”. Por definición de función tenemos que Df = A (conjunto de partida). Por otro lado se habla del renago de una función f: “ Conjunto de valores que toma la y “. Tenemos que el Rf es un subconjunto del conjunto de llegada B. Para el caso de nuestra función de la Fig. 1, tenemos que: Df = {1,2,3} y Rf = {1, 4, 9}. Cabe señalar que: f(1) = 1, f(2) = 4 y f(3) = 9
Estas funciones aparecen en las llamadas calculadoras científicas y son usadas con mucha frecuencia en variedad de problemas, tal como el caso del cálculo del interés compuesto por imposición continua, o bien de otro tipo de composición en el cual se usa la función exponencial de base e .
La gráfica de una función “ Es el conjunto de todos los puntos que constituyen la solución de la ecuación que representa la función y= f(x)”. En nuestro caso particular, la ecuación y = 4 - 3x tiene infinitas soluciones. Localizando en el plano los pares de valores (x,y) de la solución obtenemos una ilustración geométrica de la función, tal como lo ilustra la figura de la diapositiva 8. Cabe aclarar que sólo se han localizado dos de ellos, ya que la gráfica es una línea recta y para graficarla bastan dos de sus puntos.
Las inyectivas se caracterizan por que su gráfica en el plano, al trazar rectas paralelas al eje X éstas corta a la gráfica de la función en m{as de un punto.