Definir una función afín

Un servicio telefónico tiene las siguientes tarifas: 0,02 € por conexión y 0,20 € por cada minuto hablado.
¿Cómo se expresaría el coste de una llamada en función del tiempo que dura, es decir, en función del número de minutos que estamos conectados?
Un cine ofrece una tarifa especial que consiste en comprar una tarjeta por 22 € al año y pagar 6 € cada vez que entremos a ver una película. ¿Cómo expresaríamos la cantidad que gastamos en ese cine al año en función del número de películas?
Son dos ejemplos de funciones afines.

I. Ejemplos de funciones afines

Volvamos al primer ejemplo, el de la tarifa telefónica, y analicemos la tabla siguiente, en la que aparece la cantidad que se debe pagar según el número de minutos que dure la llamada (se han puesto hasta seis minutos de llamada, pero se podrían seguir añadiendo minutos).
Definir una función afín
Para calcular la cantidad que debemos pagar (en €), tenemos quemultiplicarel número de minutos de conexión por 0,20 ysumarleal resultado 0,02.
Si llamamosxal número de minutos de conexión, el coste de la llamada (en €) será: 0,20x+ 0,02.
Por tanto, la función que relaciona el número de minutosxcon el coste es:f(x) = 0,20x+ 0,02.
A las funciones de este tipo se les llamafunciones afines.

II. Definición

Seanaybdos números cualesquiera. La función que transforma el númeroxen el númeroax+bse dice que es una función afín y se escribe así:f(x) =ax+b.
Por ejemplo, la funciónf(x) = 2x+ 5 es unafunción afín.
Volvamos al ejemplo planteado en la introducción, sobre la tarjeta que ofrece el cine, y llamemosxal número de veces que hemos ido a ese cine durante el año. La cantidad pagada en euros ese año será 6x+ 22. Por tanto, la función que relaciona el número de películas vistasxcon la cantidad total pagada es la función afínf(x) = 6x+ 22.
Casos especiales:
—Sib= 0, la función afínf(x) =ax+bse puede escribir comof(x) =ax; se trata de unafunción lineal. Podemos decir que una función lineal es un caso especial de una función afín.
—Sia= 0, la función afínf(x) = 0x+bes unafunción constante:f(x) =b. Según esta función, la ordenadaypara cualquier abscisaxesy=b.

III. Obtener imágenes e identificar funciones afines

Ejemplo 1: obtener la imagen de 4,Definir una función afíny de –2,4 en la función afínf(x) = 5x+ 2.
Parax= 4, tenemos quef(4) = 5 · 4 + 2, of(4) = 22; la ordenadayparax= 4 esy= 22.
SiDefinir una función afín, tenemos queDefinir una función afínoDefinir una función afín; la ordenadayparax=Definir una función afínesy=Definir una función afín.
Six= –2,4, tenemosf(-2,4) = 5 · (-2,4) + 2, es decir,f(-2,4) = -10; la ordenadayparax= –2,4 esy= –10.
Ejemplo 2: decir de las siguientes funciones cuáles son afines y especificar los valores deayb(ya que si son funciones afines se escriben así:f(x) =ax+b).
f(x) = -6x– 2;f(x) = 3x2 + 8;f(x) = 12x;Definir una función afín;f(x) = 5,4 yDefinir una función afín.
La funciónf(x) = -6x– 2 es afín:a=–6 yb= –2.
La funciónf(x) = 12xes afín:a= 12 yb= 0. Esta función es también lineal.
La funciónDefinir una función afínes afín:Definir una función afínyb= –5,2.
La funciónf(x) = 5,4 es afín:a= 0 yb= 5,4. Es una función constante.
Las otras dos funciones,f(x) = 3x2 + 8 yDefinir una función afínno son afines.
Ver también los artículos Calcular una función afín y Representación gráfica de una función afín.

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Funciones

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Representación gráfica de una función lineal

Una función afín, también conocida como función lineal, es un tipo de función matemática que se caracteriza por tener una relación lineal entre la variable independiente (x) y la variable dependiente (y). Esta relación lineal se expresa mediante una ecuación de la forma:

f(x) = mx + b

Donde “f(x)” representa el valor de la función para un valor dado de “x”, “m” es la pendiente de la recta, y “b” es la ordenada al origen.

La pendiente “m” determina la inclinación de la recta y representa el cambio en el valor de “y” por cada unidad de cambio en “x”. Si “m” es positiva, la recta se inclina hacia arriba hacia la derecha; si es negativa, se inclina hacia abajo hacia la derecha; y si es cero, la función se convierte en una función constante.

La ordenada al origen “b” es el valor de “y” cuando “x” es igual a cero, es decir, el punto donde la recta cruza el eje vertical (eje “y”). Esta constante “b” determina la posición vertical de la recta en el plano cartesiano.

En resumen, una función afín es una función lineal que tiene una relación directamente proporcional entre “x” e “y”, representada por una recta en el plano cartesiano.

Ejemplo de función afín: Supongamos que tenemos la función afín f(x) = 2x + 3. La pendiente es 2 y la ordenada al origen es 3. Esto significa que la recta tiene una inclinación de 2 unidades hacia arriba por cada unidad de aumento en “x”, y cruza el eje vertical en el punto (0, 3).

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