FUNCIONES

DEFINICIÓN

Las funciones son correspondencias matemáticas entre los elementos de un primer conjunto X, con los elementos de un segundo conjunto Y .

ACLARACIONES:

Cada uno de los elementos de X, es un valor independiente, es decir, que son fijados previamente, razón por la cual, el conjunto del cual hacen parte, también es conocido como la VARIABLE INDEPENDIENTE. variable-independiente-grafica

Cada uno de los elementos de Y, es un valor dependiente de los valores que asuman los elementos de X, por lo que el conjunto al cual hacen parte también es conocido como VARIABLE DEPENDIENTE. variable-dependiente-grafica

PROPIEDADES:

2. A cada elemento de X (VARIABLE INDEPENDIENTE), le corresponde un solo elemento de Y (VARIABLE DEPENDIENTE). ljl

1. Todo elemento del conjunto X (VARIABLE INDEPENDIENTE), tiene una imagen en el conjunto Y (VARIABLE DEPENDIENTE). funcion-ejemplo

ELEMENTOS DE UNA FUNCIÓN

DOMINIO: Conjunto de valores que toma la VARIABLE INDEPENDIENTE X. También se le llama CAMPO DE EXISTENCIA DE LA FUNCIÓN.

RANGO O IMAGEN: Conjunto de valores que efectivamente toma la VARIABLE DEPENDIENTE Y.

CODOMINIO: Conjunto de valores que puede tomar la VARIABLE DEPENDIENTE Y.

elementos_funcion

En el diagrama de la izquierda el conjunto "X" es el DOMINIO, el conjunto "Y" es el CODOMINIO y los elementos de Y a los que llegan flechas (Los valores producidos realmente por la función) son el RANGO.

funcion

variable-independiente

¿QUÉ NO ES UNA FUNCIÓN?

Una NO función ocurre cuando a un elemento del conjunto X, le pertenecen más de un elemento del conjunto Y. funcion-no-funcion

Un claro ejemplo de una NO función es cuando le asignamos al conjunto X los colores favoritos de un grupo de personas y al conjunto Y como tal los seres humanos, pues podrían haber casos donde el color favorito sea preferencia de 2 individuos a la vez.

Otro ejemplo de una NO función es la elipse centrada en el origen, pues a los valores concretos de X, les corresponden dos valores de Y. funciones-ejemplo-no-funcion-elipse

ECUACIÓN DE UNA ELIPSE CENTRADA EN EL ORIGEN
funcion-ejemplo-no-funcion

POR TODO LO ANTERIOR DEDUCIMOS QUE:

1. Toda relación NO tiene porqué ser necesariamente una función, aunque toda función sí que es una relación. 1200px-PolygonsFunction.svg

2. Una ecuación (Que es una relación) NO tiene que ser necesariamente una función. funcion-ejemplo-no-funcion

ASPECTOS ADICIONALES DE ANÁLISIS DE UNA FUNCIÓN

TASA DE VARIACIÓN

MÁXIMOS Y MÍNIMOS

CONTINUIDAD Y DISCONTINUIDAD

CONTINUIDAD

TIPOS DE FUNCIONES

FUNCIÓN POLINÓMICA

Indica cómo cambia una función al pasar de un punto a otro. Esta tasa examina si la función CRECE o DECRECE en una región.

El CRECIMIENTO o DECRECIMIENTO de una función f se puede estudiar:

EN UN INTERVALO [a,b].

EN UN PUNTO X.

EN TODO EL DOMINIO.

crecimiento-decrecimiento-funcion

Una función es CRECIENTE entre a y b si al aumentar la VARIABLE INDEPENDIENTE X, aumenta la VARIABLE DEPENDIENTE Y. funcion-creciente-intervalo

Una función es DECRECIENTE entre a y b si al aumentar la VARIABLE INDEPENDIENTE X, disminuye la VARIABLE DEPENDIENTE Y. funcion-decreciente-intervalo

Una función es CONSTANTE entre a y b si al aumentar la VARIABLE INDEPENDIENTE X, la VARIABLE DEPENDIENTE Y no varia. funcion-constante-intervalo

La función f es CRECIENTE en a si la derivada es positiva. funcion-creciente-punto

La función f es CONSTANTE en a si la DERIVADA es nula en dicho punto y en un entorno de él (Se incluye su entorno también, porque sino sería un máximo o un mínimo). funcion-constante-punto

La función f es DECRECIENTE en a si la derivada es negativa. funcion-decreciente-punto

Una función f es CRECIENTE en todo su DOMINIO si es CRECIENTE en todos sus puntos.

Una función f es DECRECIENTE en todo su DOMINIO si es DECRECIENTE en todos sus puntos.

Una función f es CONSTANTE en todo su DOMINIO si es CONSTANTE en todos sus puntos. En estos casos se trata de FUNCIONES MONÓTONAS.

¿QUÉ SON?

Los MÁXIMOS y MÍNIMOS en una función f son los valores más grandes (Máximos) o más pequeños (Mínimos) que toma la función, ya sea en una región (Extremos relativos) o en todo su DOMINIO (Extremos absolutos). maximo-minimo-funcion

MÁXIMOS Y MÍNIMOS ABSOLUTOS

Los EXTREMOS ABSOLUTOS son los valores de una función f más grandes (Máximos) o más pequeños (Mínimos) de todo el DOMINIO.

El MÁXIMO ABSOLUTO de la función f es el valor más grande en todo el DOMINIO. maximo-absoluto

El MÍNIMO ABSOLUTO de la función f es el valor más pequeño en todo el DOMINIO. minimo-absoluto

MÁXIMOS Y MÍNIMOS RELATIVOS

Los EXTREMOS RELATIVOS de una función f son los valores más grandes (Máximos) o más pequeños (Mínimos) de una región del DOMINIO.

Los EXTREMOS RELATIVOS también son conocidos como EXTREMOS LOCALES.


EJEMPLO:

La función f tiene en M un MÁXIMO RELATIVO si f(M) es mayor que sus valores próximos a izquierda y derecha. maximo-relativo

La función f tiene en m un MÍNIMO RELATIVO si f(m) es menor que sus valores próximos a izquierda y derecha. minimo-relativo

Una función es CONTINUA si su gráfica puede dibujarse de un solo trazo. CONTINUA

DISCONTINUIDAD

Se dice que la función es DISCONTINUA si existe un punto en el que halla un salto, cosa que provoca que la gráfica se rompa. PLI

Una FUNCIÓN POLINÓMICA f es una función cuya expresión es un POLINOMIO.

funcion-polinomica

El DOMINIO de las FUNCIONES POLINÓMICAS son todos los números reales. numeros-reales-0-cke

Las FUNCIONES POLINÓMICAS son CONTINUAS en todo su DOMINIO. ejemplo-funcion-polinomica-composicion

El GRADO de una FUNCIÓN POLINÓMICA es el mayor exponente de sus términos. Por ejemplo, el grado de la FUNCIÓN POLINÓMICA en la imagen es 4. Niña

TIPOS DE FUNCIONES POLINÓMICAS

FUNCIÓN CONSTANTE

FUNCIÓN POLINÓMICA DE PRIMER GRADO

FUNCIÓN CUADRÁTICA

La m es la PENDIENTE y la n la ORDENADA, o punto en donde corta la recta f al eje de ordenadas. Según los valores de m y n existen tres tipos:

FUNCIÓN AFÍN

FUNCIÓN LINEAL

FUNCIÓN IDENTIDAD

FUNCIÓN CÚBICA

Una función f es CONSTANTE si la VARIABLE DEPENDIENTE Y, toma el mismo valor a para cualquier elemento del DOMINIO (VARIABLE INDEPENDIENTE X). funcion-constante


La gráfica de una FUNCIÓN CONSTANTE es una RECTA PARALELA al eje de abscisas X.

FUNCIÓN RACIONAL

FUNCIÓN EXPONENCIAL

FUNCIÓN LOGARÍTMICA

FUNCIONES DEFINIDAS A TROZOS

Las FUNCIONES POLINÓMICAS DE PRIMER GRADO son aquellas que tienen un polinomio de grado 1 como expresión.

Están compuestas por un escalar que multiplica a la VARIABLE INDEPENDIENTE más una constante. funcion-polinomica-primer-grado

Su representación gráfica es una recta de PENDIENTE m.

Una FUNCIÓN AFÍN es una FUNCIÓN POLINÓMICA DE PRIMER GRADO que no pasa por el origen de coordenadas, o sea, por el punto (0,0). funcion-afin (1)

Una FUNCIÓN LINEAL es una FUNCIÓN POLINÓMICA DE GRADO 1 que pasa por el origen de coordenadas, es decir, por el punto (0,0). Son funciones rectas de la forma: funcion-lineal

Las FUNCIONES AFINES son rectas definidas por la siguiente fórmula:


funcion-afin

La FUNCIÓN IDENTIDAD es un FUNCIÓN LINEAL de PENDIENTE m = 1 que pasa por el origen de coordenadas, es decir, por el punto (0,0). Divide el primer y el tercer cuadrante en partes iguales, o sea, es su BISECTRIZ. funcion-identidad

En la FUNCIÓN IDENTIDAD la imagen de cualquier elemento es este mismo.

Las FUNCIONES CUADRÁTICAS o de SEGUNDO GRADO son FUNCIONES POLINÓMICAS en donde el mayor exponente del polinomio es X elevada a la 2. funcion-cuadratica

Su representación gráfica es una PARÁBOLA VERTICAL. funcion-polinomica-cuadratica

Las FUNCIONES CÚBICAS o de TERCER GRADO, son FUNCIONES POLINÓMICAS en las cuales el mayor exponente del polinomio es X elevada a la 3. funcion-cubica

La representación gráfica de una FUNCIÓN CÚBICA es: funcion-polinomica-cubica

Las FUNCIONES RACIONALES f(x) son el cociente de dos polinomios. La palabra RACIONAL hace referencia a que estas funciones son unas RAZONES. funcion-racional P(x) es el POLINOMIO NUMERADOR y Q(x) el del DENOMINADOR.

funcion-racional (1)

Una FUNCIÖN EXPONENCIAL es aquella en que la VARIABLE INDEPENDIENTE X aparece en el exponente y tiene de base una constante a . Su expresión es: funcion-exponencial Siendo a un real positivo, a > 0, y diferente de 1, a ≠ 1.

funcion-exponencial (1)

Una FUNCIÓN LOGARÍTMICA está formada por un logaritmo de base a, y es, en su forma simple, de la forma: funcion-logaritmica Siendo a un real positivo, a > 0, y diferente de 1, a ≠ 1.


funcion-logaritmica (1)

La FUNCIÓN LOGARÍTMICA es la inversa de la FUNCIÓN EXPONENCIAL.

Las FUNCIONES DEFINIDAS A TROZOS tienen lugar cuando estas tienen distintas expresiones o fórmulas dependiendo del intervalo en el que se encuentre la VARIABLE INDEPENDIENTE X

ejemplo-funciones-definidas-trozos

La imagen de un valor X se calcula según en que intervalo se encuentra X. Por ejemplo, el 0 se encuentra en el intervalo (-∞,1), por lo que su imagen es f(0)=0. El valor 3 está en el intervalo [1,4], entonces su imagen es f(3)=2.

ALGUNOS USOS DE LAS FUNCIONES

FUNCIONES LINEALES

En ECONOMÍA hay dos funciones que tienen especial trascendencia, como son la FUNCIÓN DE LA OFERTA y la FUNCIÓN DE LA DEMANDA, que determinan el EQUILIBRIO DE MERCADO. Oferta y Demanda

En FÍSICA, las FUNCIONES LINEALES son utilizadas para determinar la posición de un móvil en función del tiempo en el MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME (MRU). movimiento-rectilineo-uniforme

En la CIENCIA las FUNCIONES LINEALESse utilizan con mucha frecuencia, por ejemplo, para hallar TASAS DE VARIACIÓN, EFECTUAR CAMBIOS DE UNIDADES DE MEDIDA y PARA REALIZAR PREDICCIONES SIEMPRE QUE LA RELACIÓN ENTRE LAS VARIABLES SEA APROXIMADAMENTE LINEAL. PJP

FUNCIONES CUADRÁTICAS

En INGENIERÍA CIVIL, se usan las FUNCIONES CUADRÁTICAS en la CONSTRUCCIÓN DE MUCHAS ESTRUCTURAS. 450px-BSB_Ponte_JK_Panorama_05_2007_266 (1)

En ECONOMÍA, las FUNCIONES CUADRÁTICAS ayudan a PREDECIR GANANCIAS y PÉRDIDAS EN LOS NEGOCIOS, así como para DETERMINAR TANTO LOS VALORES MÍNIMOS COMO MÁXIMOS. Aplicaciones+de+la+función+cuadrática

En FÍSICA, permiten estudiar con precisión el TIRO PARABÓLICO y los MOVIMIENTOS UNIFORMEMENTE ACELERADOS (MUA). Movimiento-parabólico-en-fisica

FUNCIONES RACIONALES

Su principal función está en el campo del ANÁLISIS NUMÉRICO para interpolar o aproximar los resultados obtenidos en otras funciones más complejas ya que son simples de calcular pero permiten expresar una mayor variedad de comportamientos.
Analisis-Numerico

FUNCIONES EXPONENCIALES

Sirven para DESCRIBIR cualquier proceso que evolucione de modo que cualquier aumento (O disminución) en un pequeño intervalo de tiempo sea proporcional a lo que había al comienzo del mismo. Por ejemplo:

CRECIMIENTO DE POBLACIONES 300px-Crecimiento_poblacion_mundial

INTERÉS DEL DINERO ACUMULADO formula-interes-compuesto

DESINTEGRACIÓN RADIACTIVA img28

FUNCIONES LOGARÍTMICAS

En GEOLOGÍA son usadas para HALLAR LA INTENSIDAD DE UN SEÍSMO. Dibujo

Los ASTRÓNOMOS las utilizan para CALCULAR ALGUNA MAGNITUD ESTELAR DE UNA ESTRELLA O PLANETA, COMO SU BRILLANTEZ O SU TAMAÑO.
sistema-solar-2086751

En FÍSICA tienen muchas aplicaciones como, por ejemplo, CALCULAR EL NIVEL DE INTENSIDAD DE UN SONIDO. slide_11

FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS

En FÍSICA se utilizan para MODELIZAR aquellos fenómenos que presentan un comportamiento periódico, como la PROPAGACIÓN DE ONDAS. image005

Se usan para ESTUDIAR, por ejemplo, los CICLOS DE LOS MERCADOS FINANCIEROS o los CICLOS ECONÓMICOS. tema-3-el-flujo-circular-y-los-tres-mercados-7-728