Funciones y geometría

En este artículo desarrollaremos estas preguntas sobre funciones y desarrollaremos más capacidades para trabajar en gráficas.

fernandogp_actividades_funciones (1)constante

 

1ª PARTE: Conceptos básicos 1.

1. ¿Cómo puedes expresar la relación entre dos magnitudes como, por ejemplo, la masa y el volumen de un cuerpo?

Son dos magnitudes directamente proporcionales que sirven para calcular un peso, ya qué: p = m / v

Esto se puede representar en una gráfica mediante una función, escribiendo la fórmula y hallando la intersección y, por lo tanto la solución al problema.

2. ¿Qué es una función? ¿De qué formas pueden expresarse las relaciones entre magnitudes? Pon ejemplos de funciones de la vida cotidiana; puedes buscar en revistas, periódicos, etc. En las figuras siguientes tienes 3 ejemplos:

Una magnitud o cantidad es función de otra si el valor de la primera depende del valor de la segunda, es decir, cumplen una regla establecida.

En matemáticas, una función (f) es una relación entre un conjunto dado X (llamado dominio ) y otro conjunto de elementos Y (llamado codominio ) de forma que a cada elemento x del dominio le corresponde un único elemento f(x) del codominio (los que forman el recorrido, también llamado rango o ámbito). Estos dos valores se representan en gráficas, siendo ‘x’ e ‘y’ las dos variables. La respuesta de la función se verá reflejada en el punto de corte entre las dos variables, dependiendo de lo que queramos representar.

Ej: En una cuenta de electricidad figura el precio por cada mes, que se pueden relacionar entre sí, formando una función. O, por ejemplo, en una carrera se relaciona el tiempo con la distancia.

3. ¿Qué es la tasa de variación de una función? ¿Qué valores toma para las funciones crecientes y decrecientes? Puedes utilizar ejemplos gráficos para responder.

Se podría decir que la tasa de variación representa el aumento o la disminución de la función en los extremos del intervalo mediante esta fórmula.

Si es creciente quiere decir que está por encima de cero y es estrictamente positiva y si está por debajo de cero quiere decir que es estrictamente negativa y decreciente.

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 4. Utilizando la representación gráfica de una o varias funciones, explica las diferencias entre máximos y mínimos absolutos y relativos.

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En las máximas (gráfica de la izquierda) el eje x es el punto más alto de larecta, y en la mínima absoluta (gráfica de la derecha) el eje x es el punto más bajo de la recta.

5. Representa gráficamente dos ejemplos de funciones simétricas respecto al eje de ordenadas (eje y) y respecto al origen (0,0). Explica en qué consiste cada tipo de simetría.

funcion_1Simetría axial:  x = 2  |  x = -2

funcion_2Simetría central:  x = 2  |  x = 4

6. Representa gráficamente una función periódica indicando por qué se denomina de esa forma.

Una función f(x) es periódica si para todo número entero z, se verifica:

f(x) = f(x + zT)

funcion_3

Se llama una función periódica debido a que es repetida infinitamente al representarla en una gráfica.  y=sen(x)   :   sen (x + 2π) = sen x

7. Pon dos ejemplos, uno de función continua y otro de función discontinua. ¿Cuál es la diferencia entre ambas?

Las funciones continuas son aquellas gráficas que no presentan ningún punto aislado, saltos o interrupciones y que están hechas de un sólo trazo en un intervalo determinado.

Funcion continua.gif

Las funciones discontinuas son aquellas gráficas que presentan algún punto aislado, saltos o interrupciones, es decir, que no están hechas de un sólo trazo en un intervalo determinado.

funcion-discontinua.jpg

8. Investiga: ¿Cuál es el origen del término función?

René Descartes, Isaac Newton y Gottfried Leibniz establecieron la idea de función como dependencia entre dos cantidades variables, antes de que Leibniz, en particular,acuñara los términos «función», «variable», «constante» y «parámetro». Por último, la notación f(x) fue utilizada por primera vez por A.C. Clairaut, y por Leonhard Euler.

Este término fue designado en el siglo XVII, es decir, donde empezó a surgir la ciencia moderna y todos estos célebres matemáticos que empezaron a relacionar las funciones con los estudios ya conocidos.

9. Representa gráficamente las funciones que se proponen indicando sus propiedades. Elabora una tabla resumen con todas las gráficas obtenidas.

a) Función lineal creciente

b) Función lineal constante

c) Función lineal decreciente

d) Rectas paralelas

e) Función cuadrática cóncava

f) Función cuadrática convexa

g) Investiga sobre la representación gráfica de otras funciones:
Localización de un punto en coordenadas polares

10. Investiga sobre la representación de funciones en coordenadas polares.

 

Las coordenadas polares o sistemas polares son un sistema de coordenadas bidimensional en el que cada punto del plano se determina por una distancia y un ángulo. Este sistema es ampliamente utilizado en física y trigonometría.

Ej:                      r (θ) = 2 sin 4θ

 

11.Utilizando uno de los programas anteriores investiga sobre la representación gráfica de funciones en el espacio (x, y, z).

 

12. Utiliza el programa que has elegido para resolver gráficamente el sistema de dos ecuaciones:

3x -2y = 4                                       x = 6
2x +3y = 33                                   y = 7
Sin título

 

13. Elige un modelo de coche que disponga de motorizaciones diesel y gasolina y realiza un estudiográfico de la función coste que nos permita averiguar cual es el automóvil más adecuado paranosotros en función del número de kilómetros que recorremos anualmente. (Nota: Necesitas el precio del coche, el del combustible y el consumo combinado)

 

14. Interpreta la gráfica del recorrido del Maratón Popular de Madrid

La salida se encuentra a 640 m. y en un tramo suben hasta 720 m. (máximo absoluto) en el kilómetro 5. Después, bajan hasta los 680 m. donde permanece igual hasta el km 10, a partir de esos,luego a descender hasta ponerse en los 640 m. mas o menos  y se mantiene hasta el km 15. Sube hasta los 720 m. sobre el km.25 luego vuelve a descender hasta los 680 m. en el km.30. Luego se mantiene en el km 35 en los 660 m. hasta que llega a la meta.En el km. 33 más o menos se da el mínimo absoluto 640m.
Todos estos datos se han dado sobre el nivel del mar.

15. Explora el uso del programa SURFER en imaginary

Imagen relacionada

 

El gran misterio de las Matemáticas: música y astronomía

El mundo como ahora lo conocemos se ha ido formando poco a poco y muchos de nuestros descubrimientos han sido gracias a las matemáticas. En este artículo vamos a analizar la relación de la música y el universo con las matemáticas y veremos la importancia que adquirió Pitágoras y otros filósofos en cuanto a estos temas.

En tiempos de la antigua Grecia, la Música no sólo se consideró como una expresión artística de las Matemáticas sino que su estudio y análisis estuvo siempre ligado a la Teoría m-sica-y-matem-ticas1de los Números y a la Astrología. De hecho, para los griegos la teoría matemática de la música formaba parte de una teoría general conocida como la Armonía del Cosmo. Pitágoras y sus discípulos, Platón, Aristógenes, Aristóteles y Claudio Ptolomeo fueron algunos de los filósofos y astrólogos más relevantes que profundizaron en la música y todo lo que relacionado con ella.

Pitágoras fue un gran influyente en este aspecto. Él y sus seguidores, los llamados ‘pitagóricos’, dividían esta ciencia en cuatro áreas: la aritmética, la geometría, la astronomía y la música. Curiosamente, las matemáticas y la música tienen en común una propiedad excepcional: ambas constituyen lenguajes universales. Nuestra escala musical actual fue inventada por él, descubriendo  con qué proporciones, el sonido era agradable al oído humano.

Tras muchas pruebas que consistieron en tensar una cuerda y hacerla vibrar, consiguió adivinar las proporciones matemáticas de una octava (2/1) y otras frecuencias agradables al oído humano: 2/1, 3/2, 4/3, etc., así que construyó una escala con cuatro notas.

Por tanto, se le reconoce como el el inventor de los intervalos musicales.

Estos intervalos se asemejan entre ellos gracias a relaciones de proporcionalidad y si se mezclan siguiendo esas relaciones se pueden crear sonidos agradables al oído humano y, por lo tanto, juntarlos todos para conseguir una canción.

Además de la música, la cual era muy importante para estos filósofos, investigaron también sobre el universo que, al igual que la música, poseía interesantes relaciones que dieron mucho que estudiar. Aquí dejo algunos ejemplos:

  • La idea sigue la observación de que la naturaleza está llena de patrones, tales como la secuencia de Fibonacci, una serie de números en los que cada número es la suma de los dos números anteriores.
  • El mundo no vivo también se comporta de una manera matemática. Si se lanza una pelota de béisbol en el aire, ésta sigue una trayectoria más o menos parabólica.Imagen relacionada
  • Los planetas y otros cuerpos astrofísicos siguen órbitas elípticas.
  • Una consecuencia de la naturaleza matemática del universo es que los científicos podrían, en teoría, predecir cada observación o medición en la física como la existencia de: el planeta Neptuno, las ondas de radio, la
    partícula del Bosón de Higgs, etc.

En conclusión, las matemáticas están relacionadas con todas las cosas y es muy difícil saber si existen o no pero siempre están ahí para resolver problemas y dar paso a grandes descubrimientos en música y astronomía principalmente como he explicado en este artículo.

 

PARA SABER MÁS:

http://enriquealexandre.es/2013/02/20/pitagoras-las-matematicas-y-la-musica/

http://www.rtve.es/television/la-aventura-del-saber/documentales/universo-matematico/

 

La magia de los números; matemáticas de Fibonacci.

En este artículo vamos a aprender datos interesantes de Leonardo de pisa y la escala de Fibonacci.

Leonardo de pisa fue un matemático italiano, más conocido como Fibonacci, jugó un importante papel en la introducción del sistema numeración posicional que actualmente utilizamos en Europa.

En 1202 consiguió poner en orden todas sus ideas y así nació el nuevo sistema

numero posicional indú borrar.png
 

Sistema número posicional arábigo hindú

 

número posicional hindú. Todas estas ideas las organizó en un libro llamado Liber abaci (libro histórico sobre aritmética), donde incluyó este sistema. Poco a poco este sistema fue desarrollándose hasta llegar hasta nuestro sistema actual. Este sistema recoge las cifras del 1 al 9 y la creación del 0.

 

La creación de este sistema mejoró mucho los cálculos ya que con algunos sistemas como el romano y el griego era más lento el proceso.

Más  tarde, Fibonacci dió a descubrir la sucesión de Fibonacci, que es la siguiente sucesión infinita de números naturales:

{\textstyle 0,1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,377,610,987,1597\ldots \,}
Esta sucesión está formada por la suma de los dos números anteriores para formar el siguiente, y así infinitamente. Mucho antes de ser conocida en occidente, la sucesión de Fibonacci ya estaba descrita en las matemáticas de la India, como muchos escritos afirmaban.

Esta sucesión se le ocurrió al resolver el problema de los conejos, el cual dice así:

 

Resultado de imagen de problema de los conejos fibonacci

 

A partir de la sucesión apareció la espiral de Durero. Se forma de manera que la longitud a los lados de los rectángulos sea igual a los números de Fibonacci. Formaremos el llamado rectángulo áureo.

Rectángulo aureo Espiral de Fibonacci.

Por último, podemos observar como la sucesión de Figonacci coincide en muchos aspectos de la naturaleza como en la espiral que se forma en las piñas y los girasoles. También podemos apreciarlo en la música, porque en el piano las teclas negras y blancas concuerdan con la sucesión de Figonacci.

Para saber más:

http://www.ite.educacion.es/formacion/enred/web_espiral/naturaleza/vegetal/fibonacci/fibonacci.htm

https://prezi.com/e8io_ntocb4y/sistema-de-numeracion-hindu-arabigo/

 

RETO: ¡Te reto a dibujar la espiral de durero lo más grande que puedas!