¿Qué es una función lineal?


Función Lineal: Definición y Análisis

1. Definición

Una función lineal es una función polinómica de primer grado de la forma:

f(x) = mx + b

  • m y b son constantes reales (m, b ∈ R).
  • x es la variable independiente.

Dominio y codominio:

  • Por defecto,
    f: \mathbb{R} \to \mathbb{R}
    (está definida para todos los números reales).

2. Gráfica de la función lineal

La gráfica de una función lineal es una recta en el plano cartesiano.

Características clave:

  • Intersección con el eje y (ordenada al origen): Punto (0, b).
  • Pendiente (m): Determina la inclinación y dirección de la recta (ver punto 4).

3. Análisis de los parámetros

  • Pendiente ( m ):
    • Si m > 0: La recta es creciente.
    • Si m < 0: La recta es decreciente.
    • Si m = 0: La función es constante (f(x) = b).
  • Ordenada al origen ( b ):
    • Indica dónde la recta corta al eje y.
    • Si (b = 0), la recta pasa por el origen (0, 0) (función lineal homogénea).

4. Pendiente de la recta (definición analítica)

La pendiente m se define como la razón de cambio de la función:

m = \frac{\Delta y}{\Delta x} = \frac{f(x_2) - f(x_1)}{x_2 - x_1}

para cualquier par de puntos (x_1, f(x_1)) \text{ y } (x_2, f(x_2)) en la recta.

Interpretación:

  • m cuantifica cuánto aumenta (o disminuye) f(x) por cada unidad que aumenta x.

5. Raíces (ceros de la función)

La raíz de la función lineal es el valor de x que anula la función, es decir, donde f(x)=0:

mx + b = 0 \implies x = -\frac{b}{m} \quad (m \neq 0)

  • Geométricamente: Es la abscisa del punto donde la recta corta al eje x.
  • Función constante: Si m = 0 \text{ y } b \neq 0, la función no tiene raíces (recta horizontal paralela al eje x).
  • Si m = 0 y b = 0, todos los x son raíces (recta y = 0).

6. Ejemplo práctico

Dada f(x) = 2x – 4:

  • Pendiente: m = 2 (recta creciente).
  • Ordenada al origen: b = -4 (corta al eje y en (0, -4)).
  • Raíz:
    2x - 4 = 0 \implies x = 2 \text{ corta al eje x en } (2, 0)

Posted in

Deja un comentario