Funciones Matemáticas: Conceptos, Operaciones y Ejemplos Resueltos


1. ¿Es función o no? — El método más sencillo

Regla fundamental: Mira solo el primer número de cada pareja (coordenada x).

  • Si NO se repite = ES FUNCIÓN
  • Si se repite = NO ES FUNCIÓN

⚠️ El segundo número no influye en esta decisión; puede repetirse múltiples veces y la relación seguirá siendo una función.

Ejemplos prácticos:

Ejercicio 1: (1,3) (4,3) (6,3)

  • Paso 1: Extraer los primeros números → 1, 4, 6
  • Paso 2: ¿Se repite alguno? → NO ✅
  • Paso 3: Conclusión → ES FUNCIÓN

Ejercicio 2: (2,5) (2,7) (3,9)

  • Paso 1: Extraer los primeros números → 2, 2, 3
  • Paso 2: ¿Se repite alguno? → SÍ, el 2 aparece dos veces ❌
  • Paso 3: Conclusión → NO ES FUNCIÓN

Ejercicio 3: (0,2) (1,5) (2,5)

  • Paso 1: Extraer los primeros números → 0, 1, 2
  • Paso 2: ¿Se repite alguno? → NO ✅
  • Paso 3: Conclusión → ES FUNCIÓN

🧠 Resumen: Si el primer número no se repite, es función. Si se repite, no lo es. ¡Así de fácil!

2. Dominio y Rango — Conceptos Clave

Definiciones:

  • Dominio: Es el conjunto de TODOS los primeros números (valores de x) de cada pareja.
  • Rango: Es el conjunto de TODOS los segundos números (valores de y) de cada pareja.
  • ⚠️ Importante: NUNCA repitas números. Si un valor aparece varias veces, se escribe una sola vez en el conjunto.

Ejercicio de aplicación:

Parejas: (1,3) (4,5) (6,3)

  • Paso 1: Sacar primeros números → 1, 4, 6 = Dominio
  • Paso 2: Sacar segundos números → 3, 5 = Rango ✅ (el 3 se repite, por lo que se anota una sola vez).
  • Respuesta: Dominio = {1, 4, 6} | Rango = {3, 5}

🧠 Resumen: Dominio = primeros valores | Rango = segundos valores | Sin repeticiones.

3. Evaluar una Función — Sustitución de Variables

Evaluar consiste en tomar una función f(x) y calcular su valor para un número específico, como f(2), f(5) o f(-1).

Regla: Donde veas la letra x, cámbiala por el número indicado y realiza las operaciones matemáticas normales.

Ejemplos resueltos:

Ejercicio 1: f(x) = 3x + 2 → calcular f(4)

  • Paso 1: Sustituir x por 4 → 3(4) + 2
  • Paso 2: Multiplicar primero → 3 × 4 = 12
  • Paso 3: Sumar → 12 + 2 = 14
  • Respuesta: 14 ✅

Ejercicio 2: f(x) = 2x² → calcular f(3)

  • Paso 1: Sustituir x por 3 → 2(3)²
  • Paso 2: Resolver la potencia primero → 3 × 3 = 9
  • Paso 3: Multiplicar → 2 × 9 = 18
  • Respuesta: 18 ✅

Ejercicio 3: f(x) = 5 − 2x → calcular f(-2)

  • Paso 1: Sustituir x por -2 → 5 − 2(-2)
  • Paso 2: Aplicar ley de signos (menos por menos da más) → -2 × (-2) = +4
  • Paso 3: Sumar → 5 + 4 = 9
  • Respuesta: 9 ✅

🧠 Resumen: x = el número dado → sustituyes y calculas siguiendo el orden de las operaciones.

4. Función Lineal — f(x) = mx + b

Entender los componentes de la recta:

  • m = pendiente: Indica la inclinación (si la recta sube o baja).
  • m positivo (ej: 2, 5, 1/2) → La recta SUBE (crece) ↗
  • m negativo (ej: -3, -1, -2/3) → La recta BAJA (decrece) ↘
  • b = ordenada al origen: Es el punto donde la línea cruza el eje vertical (eje Y).

Ejemplos:

Ejercicio 1: f(x) = 2x − 3

  • Paso 1: m = 2 (positivo) → La función SUBE ↗ ✅
  • Paso 2: b = -3 → Corta el eje Y en -3 ✅

Ejercicio 2: f(x) = -x + 5

  • Paso 1: m = -1 (negativo) → La función BAJA ↘ ✅
  • Paso 2: b = 5 → Corta el eje Y en 5 ✅

🧠 Resumen: m > 0 sube | m < 0 baja | b = punto de corte en el eje Y.

5. Suma y Resta de Funciones — Agrupación de Términos

Reglas básicas:

  • Suma: Se agrupan los términos con x entre sí y los números independientes entre sí.
  • Resta: Se realiza el mismo proceso, pero CAMBIA EL SIGNO de todos los términos del segundo paréntesis.

Ejemplos:

Ejercicio Suma: f(x) = 2x + 1 ; g(x) = 3x − 4 → Calcular (f + g)(x)

  • Paso 1: Agrupar las x → 2x + 3x = 5x
  • Paso 2: Agrupar los números → 1 + (-4) = -3
  • Respuesta: 5x − 3 ✅

Ejercicio Resta: f(x) = 2x + 1 ; g(x) = 3x − 4 → Calcular (f − g)(x)

  • Paso 1: Cambiar signos del segundo término → 3x se vuelve -3x | -4 se vuelve +4
  • Paso 2: Agrupar x → 2x − 3x = -x
  • Paso 3: Agrupar números → 1 + 4 = 5
  • Respuesta: -x + 5 ✅

🧠 Resumen: Suma = agrupar directamente | Resta = cambiar signos del segundo y luego agrupar.

6. Composición de Funciones — Una función dentro de otra

La notación (f ˆ g)(x) = f(g(x)) significa que debemos introducir una función dentro de la otra.

Regla: Tomas la función interna y la colocas en el lugar de la x de la función externa.

Ejercicio práctico:

Datos: f(x) = 2x + 3 ; g(x) = x + 5 → Calcular (f ˆ g)(x)

  • Paso 1: Identificar la función interna → g(x) = x + 5
  • Paso 2: En la función f, sustituir la x por toda la expresión de g → 2(x + 5) + 3
  • Paso 3: Aplicar propiedad distributiva → 2x + 10 + 3
  • Paso 4: Agrupar términos semejantes → 2x + 13
  • Respuesta: 2x + 13 ✅

🧠 Resumen: De adentro hacia afuera. Sustituyes, multiplicas y simplificas.

7. Función Cuadrática — La Parábola

La forma general es f(x) = ax² + bx + c. Lo principal es observar el coeficiente a:

  • Si a es positivo (a > 0) → La parábola abre HACIA ARRIBA ⬆️ (forma de sonrisa).
  • Si a es negativo (a < 0) → La parábola abre HACIA ABAJO ⬇️ (forma de boca triste).

Ejemplos:

Ejercicio 1: f(x) = 3x² − 2x + 1

  • a = 3 (positivo) → ABRE HACIA ARRIBA ⬆️ ✅

Ejercicio 2: f(x) = -2x² + 5x

  • a = -2 (negativo) → ABRE HACIA ABAJO ⬇️ ✅

🧠 Resumen: a+ arriba | a− abajo. ¡Sin complicaciones!

Resumen Final de Conceptos

  • FUNCIÓN: El primer número NO se repite.
  • DOMINIO: Conjunto de los primeros números | RANGO: Conjunto de los segundos números (sin repetir).
  • EVALUAR: Sustituir x por el número y calcular.
  • LINEAL: m > 0 crece ↗ | m < 0 decrece ↘ | b = corte en eje Y.
  • SUMA: Agrupar términos | RESTA: Cambiar signos del segundo y agrupar.
  • COMPOSICIÓN: Insertar g dentro de f y resolver.
  • CUADRÁTICA: a+ abre hacia arriba ⬆️ | a− abre hacia abajo ⬇️.

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