12.14.2018

CURIOSIDADES Y APLICACIONES EN FUNCIONES Y ECUACIONES LINEALES


CURIOSIDADES

Nikki Grazziano
Matemático y fotógrafo que ha unido las matemáticas y las  fotografías de la  naturaleza para enseñar las funciones matemáticas. Nikki ha encontrado una forma de reunir sus dos intereses en una serie de imágenes llamada Found Functions, (Funciones Encontradas) en las que superpone gráficas generadas mediante fórmulas matemáticas a fotografías tomadas por ella. Pero por lo visto no busca imágenes que puedan adaptarse a ciertas fórmulas, sino que cuando tiene una fotografía que le gusta es cuando busca y ajusta la fórmula necesaria para generar que la representación gráfica se adapte.

Una curiosa forma de aprender matemáticas y ver que todo se  puede representar con ellas.

VUELOS ESPACIALES (Función lineal-sistemas de ecuaciones lineales)
Existen tres grandes tipos de sistemas que posibilitan la vida durante un vuelo espacial.
Puede ser no regenerativo, es decir que la regulación del almacenamiento se obtiene por medios externos. Con la regeneración parcial, una parte de la materia es circulada entre el astronauta y los dispositivos mecánicos. Por último, puede producirse un curso cíclico de la materia, se trataría de una regeneración total. El sistema no regenerativo de almacenamiento tiene el menor volumen y el costo para períodos breves de tiempo, pero el costo del peso por día de misión espacial crece muy rápidamente. En teoría, la carga en peso de un sistema de almacenamiento puede reducirse por completo regenerando algún oso todos los elementos fisiológicos para los astronautas. En efecto, previendo una fuente de energía, ya sea ésta la luz solar o un manantial eléctrico, y los materiales de desecho bruto, se hace posible regenerar químicamente oxígeno y agua. Además, juntando la materia excretada por el astronauta y una fuente de energía con determinados organismos (algas, bacterias y otros) pueden regenerarse gases respiratorios y agua potable, y pueden cultivarse y cosecharse alimentos. A medida que se añaden pasos regeneradores, el peso y el costo aumentan, pero la proporción de aumento por día de viaje espacial disminuye con respecto a la del equipo no regenerativo. Un sistema de soporte totalmente regenerador habrá de ser grande y costoso, pero tendría siempre el mismo costo independientemente de la duración de la misión.
El siguiente gráfico representa los distintos tipos de sistemas, como varía el costo del vuelo espacial en función del tiempo de duración del viaje:
Eje de abscisas: tiempo

Eje de ordenadas: peso (y costo) por individuo



APLICACIONES
Problemas simples
Las funciones lineales describen fenómenos en los que intervienen magnitudes directamente proporcionales.
La representación gráfica será una recta cuya pendiente nos informa de la rapidez de la variación de una magnitud con respecto a la otra y la ordenada en el origen nos informa sobre las condiciones iniciales.  En las imágenes de la derecha tienes un par de ejemplos de cómo obtener la ecuación (de una función lineal o afín) a partir de dos puntos conocidos o a partir de un punto y la pendiente y, a partir de ellas, hacer predicciones y cálculos de situaciones desconocidas.
En la descripción de fenómenos reales es frecuente que las magnitudes que se relacionan vengan dadas por números de tamaños muy diferentes, por lo que al representarlas gráficamente habrá que escoger unas escalas adecuadas en los ejes correspondientes.
Problemas combinados.
Donde realmente resulta interesante la aplicación defunciones lineales es en el estudio de varias funciones de manera simultánea de forma que podamos compararlas con facilidad.

12.12.2018

videos tutoriales de funciones y ecuaciones lineales









Referencia bibliografia

Función Lineal (afín) - Ejercicios Resueltos - Nivel 1 recuperado de:

https://youtu.be/FivdryOMLZ8




Problema 1 con SISTEMAS DE ECUACIONES LINEALES 2×2; recuperado de: https://youtu.be/1N18S7rqOAo




ECUACIONES LINEALES - Ejercicios Resueltos Paso a Paso


recuperado de: https://youtu.be/LDJCl59hX7c


Graficar funciones lineales. Graph lineal equations; recuperado de:https://youtu.be/dLNxF4SlxIw


ENLACES A PAGINAS REFERENTES A FUNCIONES Y ECUACIONES LINEALES









grandes pensadore

PITÁGORAS
Pitágoras nació en la isla de Samos (Grecia), en el 570 a. C. y murió en Metaponto en el 469 a. C., hijo de Mnesarco. Fue discípulo de Tales  y de Fenecidas de Siria, estudió en la escuela de Mileto. Viajó por Oriente Medio (Egipto y Babilonia). Sufrió el exilio para escapar de la tiranía del dictador Samio Polícrates, por lo que vagabundeó hasta establecerse  en el 531 a. C. en las colonias italianas de Grecia donde fundó su famosa escuela pitagórica en Crotona al sur de Italia. Se cree que inventó (si no él sus discípulos), las tablas de multiplicar y que fue el primero en demostrar el conocido Teorema de Pitágoras sobre la relación entre los lados de untriángulo rectángulo, aunque ya los egipcios y los babilonios lo usaban en sus cálculos, construcciones, etc..., pero sin haberlo demostrado.
 

La Escuela Pitagórica
La Escuela Pitagórica, al parecer fundada por Pitágoras, fue una asociación religiosa y política además de filosófica. Para acceder a ella era necesario abstenerse de ciertos alimentos y observar el celibato (permanecer soltero).  En los grados más altos, los pitagóricos vivían en completa comunidad de bienes. Las enseñanzas de  los pitagóricos se transmitían por vía oral y todo se atribuía al venerado Pitágoras, fundador de la escuela. La escuela se fue transformando en una hermandad con ritos y ceremonias secretas de las que se sabe muy poco. Este secretismo se extendía a todo lo que rodeaba la escuela, incluidos sus trabajos y descubrimientos matemáticos, por eso no se tiene certeza sobre qué descubrieron y quién lo descubrió. La doctrina de los pitagóricos tenía esencialmente carácter religioso, fundamentalmente consistió en que la sustancia de las cosas era el número. La naturaleza, las estrellas,... todo estaba basado en relaciones numéricas enteras o fraccionarias.

La secta acabó teniendo un carácter político lo que provocó enfrentamientos, persecución y por fin su práctica ruina con el exilio y un cierto grado de dispersión. Las sedes de su escuela fueron incendiadas, y sólo tiempo después los desterrados pudieron volver a su patria. Es probable que Pitágoras se  viese obligado por estos movimientos insurreccionales, a dejar Crotona para irse a Metaponto. Parece ser que fue el exilio lo que provocó que se abrieran en cierta medida y que se conocieran gran parte de sus conocimientos. En matemáticas fueron importantes: los números, sus relaciones, la aritmética, la geometría,... aunque también la música, en la que veían la influencia de los números al obtener diferentes sonidos relacionados entre sí al dar diferentes tamaños a las cuerdas de una lira. Pitágoras y los pitagóricos tuvieron gran influencia en el desarrollo posterior de las matemáticas.
 
Bibliografía
Pitágoras
https://www.um.es/docencia/pherrero/mathis/pitagoras/pitagor.htm




Isaac Newton
La revolución científica iniciada en el Renacimiento por Copérnico y continuada en el siglo XVII por Galileo y Kepler tuvo su culminación en la obra del científico británico Isaac Newton (1642-1727), a quien no cabe juzgar sino como uno de los más grandes genios de la historia de la ciencia. Sin olvidar sus importantes aportaciones a las matemáticas, la astronomía y la óptica, lo más brillante de su contribución pertenece al campo de la física, hasta el punto de que física clásica y física newtoniana son hoy expresiones sinónimas.
Isaac Newton conocedor de los estudios sobre el movimiento de Galileo y de las leyes de Keplersobre las órbitas de los planetas, Newton estableció las leyes fundamentales de la dinámica (ley de inercia, proporcionalidad de fuerza y aceleración y principio de acción y reacción) y dedujo de ellas la ley de gravitación universal. Los hallazgos de Newton deslumbraron a la comunidad científica: la clarificación y formulación matemática de la relación entre fuerza y movimiento permitía explicar y predecir tanto la trayectoria de una flecha como la órbita de Marte, unificando la mecánica terrestre y la celeste.
Con su magistral sistematización de las leyes del movimiento, Newton liquidó el aristotelismo, imperante durante casi dos mil años, y creó un nuevo paradigma (la física clásica) que se mantendría vigente hasta principios del siglo XX, cuando otro genio de su misma magnitud, Albert Einstein, formuló la teoría de la relatividad.

Bibliografía
Isaac Newton. Biografía





12.09.2018

FUNCIONES LINEALES Y CUADRÁTICAS





IntroducciónRecordemos que una función es una correspondencia entre los elementos de un conjunto de partida, llamado Dominio, y los elementos de un conjunto de llegada, llamado Codominio, de forma tal que a cada elemento del dominio le corresponde uno, y solo uno, en el Codominio.
Definición  Una función lineal es una función polifónica de primer grado; es decir, una función cuya representación en el plano cartesiano es una línea recta. Esta función se puede escribir como:
 f(x) = mx +b
Donde m y b son constantes reales y x es una variable real. La constante m es la pendiente de la recta, y b es el punto de corte de la recta con el eje y. Si se modifica m entonces se modifica la inclinación de la recta, y si se modifica b, entonces la línea se desplazará hacia arriba o hacia abajo. Algunos autores llaman función lineal a aquella con b = 0 de la forma:
 f(x) = mx
 Mientras que llaman función afín a la que tiene la forma:
 f(x) = mx + b
Cuando b es distinto de cero, dado que la primera (b = 0) es un ejemplo también de transformación lineal, en el contexto de álgebra lineal.
La expresión f(x) = mx + b esta en forma de función o lo que llamamos notación de función, pero esta misma expresión cambiando f(x) por y toma la forma de ecuación “y = mx + b” o lo que llamamos notación de ecuación.
En estas m y b son números fijos (los nombres 'm' y 'b' son tradicionales). Papel de m: Si y = mx + b, entonces:
(a) y cambia en m unidades para cada cambio de x en una unidad.
(b) Un cambio de Δx unidades en x resulta en un cambio de Δy = mΔx
 unidades en y.
(c) Despejando a m, se obtiene m =  =
Papel de b: Cuando x = 0, y = b (forma de ecuación), o f(0) = b (forma de función)
Ejemplos:
La función f(x) = 5x – 1 es una función lineal, donde m = 5 y b = −1
Las siguientes ecuaciones se pueden solucionar para y como funciones lineales de x.
Ecuación lineal
Función lineal
3x - y + 4 = 0
f(x) = 3x + 4
4y = 0
f(x) = 0
3x + 4y = 5
f(x) = -(3/4)x + 5/4

Extraído de http://www.academia.edu/25238664/FUNCIONES_LINEALES_APLICACIONES_Y_SISTEMAS_DE_ECUACIONES_LINEALES




Para trazar la gráfica de una función lineal solo es necesario conocer dos de sus puntos.
La ecuación matemática que representa a esta función, como ya vimos, es f(x) = mx + b, donde f(x) corresponde al valor de y, entonces
y = mx + b
Donde "m" es la pendiente de la recta, y "b" es la ordenada al origen.
La pendiente indica la inclinación de la recta, cuanto sube o baja y cuanto avanza o retrocede. Esto depende del signo que tenga.
a =
El valor de "m" siempre es una fracción (si no tiene nada abajo, es porque tiene un 1), donde el numerador (p) me indica cuanto sube o baja, y el denominador (q) indica cuanto avanzo o retrocedo.
Aprendido esto, y según el signo de la fracción, la pendiente se marca de la siguiente forma:

La ordenada al origen (b) es el valor donde la recta corta al eje y.
La recta siempre va a pasar por el punto (0; b)
Representación gráfica de una función lineal o función afín
Para graficar una recta, alcanza con los datos que da la ecuación matemática de la función, y se opera de la siguiente manera:
·         1. Se marca sobre el eje y la ordenada al origen, el punto por donde la recta va a cortar dicho eje.
·         2. Desde ese punto, subo o bajo según sea el valor de "p" y avanzo o retrocedo según indique el valor de "q". En ese nuevo lugar, marco el segundo punto de la recta.
·         3. Se podría seguir marcando puntos con la misma pendiente, pero con 2 de ellos ya es suficiente como para poder graficar la recta.
·         4. Teniendo ya los dos puntos, con regla se traza la recta que pasa por los mismos.
Ejemplo:
Graficar la siguiente función:
f(x) =   ; m =
La ordenada al origen (3) me indica que me debo parar sobre el eje y en el 3.


También podemos graficar una función dando valores a x y obteniendo dos puntos en las coordenadas.
Ejemplo:
Graficar  la función dada por  f(x) = 2x – 1
Solución
Como la función es lineal se buscan dos puntos de la recta; para ello, se le dan valores a  x  y se encuentran sus imágenes respectivas, esto es:
                          Si  x = 0, se tiene que  f (0) = 2(0) – 1 = - 1
                          Si  x = 2, se tiene que f (2) = 2(2) – 1 = 3
Así, los puntos obtenidos  son (0, -1) y (2, 3), por los cuales se traza la gráfica  correspondiente.






ejemplos.


Videos tutoriales parte 1-4

Ejemplo - Problema 1: El ánimo de lucro (en miles de dólares) de una empresa está dada por.

P (x) = 5000 + 1000x - 5x 
2
Donde x es la cantidad (en miles de dólares) que la empresa gasta en publicidad.

  1. Encuentre la cantidad, x, que la empresa tiene que pasar para maximizar su beneficio.


  2. Encuentra el máximo beneficio P max.


Solución del Problema 1:
a. Función que le da el beneficio es una función cuadrática con el coeficiente líder de -5 =. Esta función (sin fines de lucro) tiene un valor máximo en x = h = -b/2a
x = H = -1000 / 2 (-5) = 100
b. La ganancia máxima Pmax, cuando x = 100 miles se gasta en publicidad, está dada por el valor máximo de la función P
k = c - b 2 / 4a

c.La ganancia máxima Pmax, cuando x = 100 miles se gasta en la publicidad, también está dada por P (h = 100)
P (100) = 5000 + 1000 (100) - 5 (100) 2 = 55000.

d. Cuando la empresa gasta 100 mil dólares en publicidad, el beneficio es máximo y es igual a 55.000 dólares.



Ejemplo - Problema 2: Un objeto se lanza verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de los Vo pies / seg. Su distancia S (t), en los pies, por encima del suelo está dada por
S (t) = -16t 
2 + v o t
Buscar Vo de manera que el punto más alto que el objeto puede alcanzar es de 300 pies sobre el suelo. 

Solución del Problema 2:
  1. S (t) es una función cuadrática y el valor máximo de S (t) es dada por
    k = c - b 2 / 4a = 0 - (Vo2 / 4 (-16)


  2. Este valor máximo de S (t) tiene que ser de 300 pies para que el objeto de llegar a una distancia máxima desde el suelo de 300 pies.
    - (Vo2 / 4 (-16) = 300


  3. ahora resolvemos - (Vo2 / 4 (-16) = 300
    o = 64 * 300 = 80sqrt (3) pies / seg.





FUNCIONES LINEALES Y CUADRÁTICAS

Introducción :  Recordemos que una función es una correspondencia entre los elementos de un conjunto de partida, llamado Dominio, y l...