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Funciones y cambio medio

10.º gradoRuta de edumaterial

Qué vas a aprender

  • Interpretar las representaciones y restricciones de funciones y cambio medio.
  • Elegir y justificar procedimientos adecuados al caso.
  • Contrastar resultados, errores y límites de la conclusión.

Antes de empezar

  • Operaciones con reales y lectura de expresiones algebraicas.
  • Interpretación de tablas y coordenadas básicas.

Funciones y cambio medio

Una función conecta entrada y salida mediante una asignación única. Una fórmula tiene restricciones algebraicas y, cuando representa conteos o medidas, también restricciones contextuales. En un costo, el cargo fijo no desaparece aunque no se compre ninguna unidad.

Para estudiar variación se comparan incrementos: cuánto cambió la salida y cuánto cambió la entrada. Dividir valores finales responde otra pregunta. La tasa media resume un intervalo y no describe por sí sola cada instante de un proceso no lineal.

funciones cambio medio
La tasa media de f entre a y b, con a≠b, es [f(b)−f(a)]/(b−a); sus unidades son las de salida divididas por las de entrada.

Razonar antes de operar

  1. Declara variables y unidades.
  2. Determina entradas permitidas por contexto y operaciones.
  3. Calcula ambas salidas del intervalo.
  4. Resta en el mismo orden y divide los incrementos.

Caso resuelto

Un servicio cuesta C(n)=9000+2200n pesos. Calcula costo de cinco cuadernos y tasa media entre dos y cinco.

  1. El dominio contextual son enteros no negativos.
  2. C(5)=20000 y C(2)=13400 pesos.
  3. El incremento de 6600 pesos se divide entre tres cuadernos.

C(5)=20000 pesos; tasa media=2200 pesos por cuaderno.

Distingue qué cambia

  • Modelo aditivo

    Un cargo por unidad constante produce una función afín.

  • Modelo multiplicativo

    Una duplicación por período produce crecimiento exponencial; no suma la misma cantidad.

Un paso que cambia la conclusión

Para C(5), dividir el costo total entre cinco entrega necesariamente el cargo por cuaderno.

Ese cociente mezcla cargo fijo y variable. La tasa por incremento conserva 2200 pesos por unidad.

Ese cociente mezcla cargo fijo y variable. La tasa por incremento conserva 2200 pesos por unidad.

  • La tasa media de f entre a y b, con a≠b, es [f(b)−f(a)]/(b−a); sus unidades son las de salida divididas por las de entrada.
  • Declara variables y unidades.
  • Resta en el mismo orden y divide los incrementos.

Relaciona representación y significado

Relaciona cada cociente con su magnitud.

Solución accesible sin interacción

Respuesta: Cambio de posición dividido por tiempo transcurrido → Velocidad media; Cambio de velocidad dividido por tiempo transcurrido → Aceleración media; Masa dividida por volumen → Densidad media

La magnitud del numerador y denominador determina qué se está midiendo.

Decide y justifica

¿Qué unidad corresponde a una variación de masa por tiempo?

Elige una respuesta

Solución accesible sin interacción

Respuesta: kg/min — Una tasa divide la masa por el tiempo transcurrido.

La masa está en el numerador y el tiempo en el denominador.

Detecta el primer error

Localiza el primer paso incorrecto y sustitúyelo. Un nivel pasa de 10 a 28 cm entre minutos 1 y 4.

Elige una respuesta

Solución accesible sin interacción

Respuesta: La duración es cuatro minutos porque ese es el instante final. → La duración es 4−1=3 min.

Los instantes se restan; no se confunde hora final con duración.

Integra y comprueba

Con f(t)=t², calcula tasas medias en [1; 2] y [2; 3]. ¿Puede una tasa representar ambos tramos?

Solución accesible sin interacción
  • Respeta las restricciones del caso.
  • Presenta resultado compatible con datos y unidades.
  • Justifica procedimiento y contrasta la conclusión.

Respuesta: Las tasas son 3 y 5. Una sola tasa constante no representa exactamente los dos tramos; la función cambia con rapidez distinta.

Las tasas son 3 y 5. Una sola tasa constante no representa exactamente los dos tramos; la función cambia con rapidez distinta.

Función creciente con dos puntos unidos por una secante, incrementos Δx y Δy y corte con el eje y señalado como valor inicial.
El valor inicial y los cambios de entrada y salida son magnitudes distintas.

Compruébalo ahora

  1. Ver la ilustración

    Si V pasa de 120 a 84 L en 6 min, da la tasa media con signo.

    Ver solución explicada

    Respuesta: -6

    El incremento es −36 litros en seis minutos.

  2. Ver la ilustración

    Da el dominio real de 1/(x+5).

    Ver solución explicada

    Respuesta: Los reales excepto −5.

    La entrada −5 anula el denominador y debe excluirse.

  3. Ver la ilustración

    Para f(x)=x², calcula tasa media en [3;5].

    Ver solución explicada

    Respuesta: 8

    El incremento es veinticinco menos nueve dividido entre dos.

  4. Ver la ilustración

    Una tabla da la misma entrada con salidas distintas. ¿Es función de esa entrada?

    Ver solución explicada

    Respuesta: No: viola unicidad de salida.

    Una entrada del dominio debe tener una sola salida.

Alineación curricular y fuentes

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