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Análisis Matemático 66

2025 GUTIERREZ (ÚNICA)

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ANÁLISIS MATEMÁTICO 66 CBC
CÁTEDRA GUTIERREZ (ÚNICA)

Práctica 1: Funciones Reales

5.
a) Encuentre, en cada caso, una función lineal ff que satisfaga i) f(1)=5f(1)=5 y f(3)=2f(-3)=2. iii) f(0)=4f(0)=4 y f(3)=0f(3)=0. ii) f(1)=3f(-1)=3 y f(80)=3f(80)=3. iv) f(0)=bf(0)=b y f(a)=0f(a)=0, donde aa y bb son números fijos.

Respuesta

i)\textbf{i)} f(1)=5f(1)=5 y f(3)=2f(-3)=2

Para resolver el problema, lo primero que sabemos es que la función ff que estamos buscando es de la forma y=mx+by = mx + b, donde mm es la pendiente y bb es la ordenada al origen. Además tenemos dos datos clave de nuestra función lineal: 1. f(1)=5f(1) = 5, que nos dice que la recta pasa por el punto (1,5)(1, 5), es decir que cuando x=1x = 1, y=5y=5. 2. f(3)=2f(-3) = 2, que nos dice que la recta pasa por el punto (3,2)(-3, 2), es decir que cuando x=3x=-3, y=2y=2 Podemos armarnos un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas (mm y bb) utilizando la información que tenemos para estos puntos: Para el primer punto (1,5)(1, 5): 5=m1+b5 = m \cdot 1 + b (Ecuación 1) Para el segundo punto (3,2)(-3, 2): 2=m(3)+b2 = m \cdot (-3) + b (Ecuación 2)

De la Ecuación 1 podemos despejar bb:
m+b=5 m + b = 5
b=5m b = 5 - m Ahora sustituimos este valor de bb en la Ecuación 2:
m(3)+(5m)=2 m \cdot (-3) + (5 - m) = 2

3m+5m=2 -3m + 5 - m = 2

4m=25 -4m = 2 - 5

4m=3 -4m = -3

m=34 m = \frac{3}{4}

Perfecto, ya tenemos el valor de mm, ahora volvemos a la ecuación donde habíamos despejado bb:

b=5m b = 5 - m
b=534 b = 5 - \frac{3}{4}
  b=174b = \frac{17}{4} 

Por lo tanto, la función lineal que estábamos buscando es...

f(x)=34x+174 f(x) = \frac{3}{4}x + \frac{17}{4}


ii)\textbf{ii)} f(1)=3f(-1)=3 y f(80)=3f(80)=3.

Lo resolvemos con los mismos pasos que hicimos recién. Ahora sabemos que... 

1. f(1)=3f(-1) = 3, que nos dice que la recta pasa por el punto (1,3)(-1, 3). 2. f(80)=3f(80) = 3, que nos dice que la recta pasa por el punto (80,3)(80, 3).

Nos armamos un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas:

Para el primer punto (1,3)(-1, 3): 3=m(1)+b3 = m \cdot (-1) + b (Ecuación 1) Para el segundo punto (80,3)(80, 3): 3=m(80)+b3 = m \cdot (80) + b (Ecuación 2)

De la Ecuación 1 despejamos bb: m+b=3 -m + b = 3
b=m+3 b = m + 3 Ahora sustituimos este valor de bb en la Ecuación 2: 80m+(m+3)=3 80m + (m + 3) = 3 80m+m+3=3 80m + m + 3 = 3 81m+3=3 81m + 3 = 3 81m=33 81m = 3 - 3 81m=0 81m = 0 m=0 m = 0 Perfecto, ahora ya sabemos que m=0m = 0. Ahora sustituimos mm en la ecuación donde habíamos despejado bb: b=m+3 b = m + 3 b=0+3 b = 0 + 3 b=3 b = 3 Entonces, la función que lineal que estábamos buscando es f(x)=0x+3f(x) = 0 \cdot x + 3, que lo podemos escribir directamente como... f(x)=3 f(x) = 3

iii)\textbf{iii)} f(0)=4f(0)=4 y f(3)=0f(3)=0

Seguimos los mismos pasos que en los items anteriores. Ahora sabemos que...
1. f(0)=4f(0) = 4, que nos dice que la recta pasa por el punto (0,4)(0, 4). 2. f(3)=0f(3) = 0, que nos dice que la recta pasa por el punto (3,0)(3, 0). Usemos la información que tenemos para estos puntos: Para el primer punto (0,4)(0, 4) 4=m0+b4 = m \cdot 0 + b (Ecuación 1) Para el segundo punto (3,0)(3, 0)
0=m3+b0 = m \cdot 3 + b (Ecuación 2) De la Ecuación 1, como m0m \cdot 0 es cero, concluimos que b=4b = 4 directamente. Sustituimos este valor de b=4b = 4 en la Ecuación 2: 0=3m+40 = 3m + 4 Despejamos mm... 4=3m-4 = 3m m=43m = -\frac{4}{3} Con los valores de mm y bb, la función lineal que estábamos buscando es: f(x)=43x+4f(x) = -\frac{4}{3}x + 4

iv)\textbf{iv)} f(0)=bf(0)=b y f(a)=0f(a)=0, donde aa y bb son números fijos.

Vamos a seguir los mismos pasos que en los items anteriores. Tranqui, a no desesperar que aparecen esas letras ahí, son números y los vamos a trabajar y arrastrar como tales, mirá:

1. f(0)=bf(0) = b, que nos dice que la recta pasa por el punto (0,b)(0, b). 2. f(a)=0f(a) = 0, que nos dice que la recta pasa por el punto (a,0)(a, 0).

Usemos la información que tenemos para estos puntos: Para el primer punto (0,b)(0, b) b=m0+bb = m \cdot 0 + b (Ecuación 1) Para el segundo punto (a,0)(a, 0)
0=ma+b0 = m \cdot a + b (Ecuación 2)

De la Ecuación 1, como m0m \cdot 0 es cero, concluimos que b=bb = b directamente (bueno, no fue muy acertada la elección de la letra bb jajaja, pero se entiende, no? O sea, la ordenada al origen es este número bb)

Sustituimos ahora la ordenada al origen en la Ecuación 2

ma+b=0 m \cdot a + b = 0

Y ojo acá, no te me pierdas entre tantas letras, nuestra incógnita es la mm, termino de despejar la mm, acordate que aa y bb son números nomás. Entonces, paso bb restando, después aa dividiendo... ma=b ma = -b m=ba m = -\frac{b}{a}

Y esta es la pendiente de nuestra recta! Por lo tanto, la función lineal que estábamos buscando es...

f(x)=bax+b f(x) = -\frac{b}{a}x + b
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