La PizarraMatemática.

Secundaria

Tablas y representación gráfica

Una función relaciona cada entrada admitida con una única salida. Podemos contar esa relación con palabras, escribir una fórmula, guardar parejas en una tabla o dibujarlas en una gráfica. Vamos a construir esas representaciones una a una, leer sus números y distinguir qué está dado de lo que habría que suponer.

1. La misma regla puede escribirse con palabras, fórmula, tabla y dibujo

La instrucción «multiplica la entrada por dos y suma uno» define y = 2x + 1. x es la entrada e y la salida.

Si la entrada es tres, primero 2 · 3 = 6 y después 6 + 1 = 7.

También escribimos f(3) = 7: la función f asigna siete a la entrada tres.

La salida se construye en dos operaciones
Entrada3× 26+ 1Salida7Misma regla; una salida para cada entrada.
La entrada 3 se multiplica por 2, dando 6; después se suma 1 y se obtiene 7.

La letra f nombra la regla. f(3) no significa f multiplicado por tres; significa aplicar f a tres. Una pareja (3; 7) guarda entrada y salida en ese orden. La misma pareja puede ocupar una fila de tabla o un punto en la gráfica.

El dominio es el conjunto de entradas admitidas. La regla numérica puede aceptar todos los reales, pero una situación con cantidades enteras de objetos puede limitarlo. El dominio forma parte de la función.

De palabras a valor

La regla dice «triplica y resta dos». ¿Qué salida corresponde a entrada cuatro?

  1. Multiplicación

    3 · 4 = 12.
  2. Resta

    12 − 2 = 10.
  3. Pareja

    (4; 10).

Resultado

La salida es diez.

Lo comprobamos

La fórmula sería f(x) = 3x − 2 para las entradas que se declaren.

Leer la notación

Si g(5) = 12, identifica entrada, salida y punto.

  1. Dentro del paréntesis

    Entrada cinco.

  2. Valor de la igualdad

    Salida doce.

  3. Coordenadas

    (5; 12).

Resultado

Entrada 5, salida 12, punto (5; 12).

Lo comprobamos

No podemos deducir solo con este dato cuánto vale g(6).

2. Una fila de tabla conserva una pareja completa

En una tabla de tiempo y distancia, la fila t = 3 h, d = 6 km dice que a las tres horas consta una distancia de seis kilómetros. No mezclamos la entrada de esa fila con la salida de otra. El dibujo muestra cómo esa pareja se lee en dos ejes.

Una pareja reúne dos lecturas
horaskm012342468(3, 6)
El punto (3,6) representa tres horas y seis kilómetros. La guía vertical parte de la entrada; la horizontal permite leer la salida.

La tabla puede ponerse horizontal o vertical. Lo importante es que estén claros encabezados, unidades y correspondencias. Una casilla vacía significa dato no registrado, no automáticamente cero.

Si una misma entrada aparece con dos salidas diferentes, esa tabla no define una función de esa entrada en esa salida sin añadir otra variable que distinga casos. Dos entradas distintas sí pueden compartir una salida.

Leer la fila correcta

Una tabla tiene (1; 4), (2; 7), (3; 10). ¿Qué salida consta para entrada dos?

  1. Buscamos la entrada

    Dos.

  2. Leemos en la misma pareja

    Siete.

Resultado

La salida registrada es siete.

Lo comprobamos

No se toma diez por estar en la fila siguiente.

Dato ausente

Una tabla registra salidas para x = 0 y x = 2, pero no para x = 1. ¿La salida de uno tiene que ser cero?

  1. Qué sabemos

    Solo que no se registró en esa tabla.

  2. Qué falta

    Una regla o un dato adicional para esa entrada.

Resultado

No; está sin determinar por la tabla dada.

Lo comprobamos

Ausencia de dato no es un valor numérico.

3. Para construir una tabla sustituimos cada entrada en toda la regla

Con y = 2x + 1 elegimos, por ejemplo, x = −1, 0, 1, 2.
Para x = −1 escribimos 2 · (−1) + 1 = −1.

Para cero da uno; para uno, tres; para dos, cinco. Guardamos cada resultado junto a su entrada.

No cambiamos la fórmula entre filas. Los paréntesis conservan el signo de una entrada negativa. Si la fórmula incluye una raíz o un denominador, comprobamos además que la entrada pertenezca a su dominio antes de operar.

Una entrada negativa paso a paso

Para h(x) = 3x + 2, calcula h(−2).

  1. Sustitución con paréntesis

    3 · (−2) + 2.

  2. Multiplicamos antes de sumar

    −6 + 2.

  3. Resultado

    −4.

Resultado

h(−2) = −4.

Lo comprobamos

La fila es (−2; −4), no (−4; −2).

Una entrada prohibida

Construyes tabla de y = 1/(x − 2) e intentas x = 2. ¿Qué escribes?

  1. Denominador

    2 − 2 = 0.
  2. Dominio

    La fórmula no está definida allí.

  3. Tabla

    Indicamos que x = 2 está excluido, no una salida cero.

Resultado

No hay salida real definida para esa entrada.

Lo comprobamos

1/0 no se calcula como cero.

4. Los ejes y sus escalas deciden dónde queda cada pareja

El eje horizontal muestra entradas y el vertical salidas. Para (2; 5), localizamos dos en horizontal y cinco en vertical; su intersección es el punto. La gráfica de la regla y = 2x + 1 contiene todos los puntos que siguen esa relación.

La tabla coloca puntos de una regla ya conocida
-2-1123-4-22468xy0y = 2x + 1
La regla es y igual a dos x más uno. Los valores menos uno, cero, uno y dos producen menos uno, uno, tres y cinco. Los cuatro puntos se representan sobre la recta. Unirlos está justificado por la regla lineal dada para todos los reales, no solo por tener cuatro datos.

Las marcas no tienen por qué valer una unidad: el eje vertical puede avanzar de dos en dos. Antes de contar cuadritos leemos la escala y las unidades. Si un eje mide horas y otro km, no interpretamos sus distancias dibujadas como si ambos midieran lo mismo.

Un punto se comprueba volviendo a la regla: para x = 2, 2 · 2 + 1 = 5.

Su posición aproximada en un dibujo no sustituye al dato exacto.

Escala vertical de dos en dos

En una gráfica cada cuadrito horizontal vale una hora y cada vertical dos km. ¿Dónde se coloca (3 h; 6 km)?

  1. Horizontal

    Tres cuadritos a la derecha.

  2. Vertical

    Seis km son tres cuadritos.

Resultado

Tres cuadritos horizontalmente y tres verticalmente desde el origen.

Lo comprobamos

La coordenada vertical es seis aunque se hayan contado tres cuadros.

Comprobar pertenencia a una gráfica

¿(2; 6) pertenece a y = 2x + 1?

  1. Usamos su entrada

    2 · 2 + 1 = 5.
  2. Comparamos salida

    Cinco no es seis.

Resultado

No pertenece a esa gráfica.

Lo comprobamos

(2; 5) sí pertenece.

5. Una recta vertical comprueba si una gráfica da una sola salida por entrada

Fijar una entrada x es mirar una vertical. Si corta la gráfica en dos alturas diferentes, esa misma entrada tiene dos salidas y la relación no es una función y de x. Un punto o ningún punto pueden aparecer según si esa entrada está o no en el dominio.

Compartir salida está permitido
EntradasSalidas−30390
El cuadrado de menos tres y de tres es nueve. Las flechas que convergen no rompen la definición.

Compartir una altura entre dos entradas no rompe la definición.

En y = x², −2 y 2 producen ambos cuatro.

Cada entrada sigue teniendo una única salida. La prueba es vertical porque estamos preguntando por una salida a partir de x.

Dos salidas para una entrada

Una relación contiene (1; 2) y (1; −2). ¿Define y como función de x?

  1. Entrada repetida

    x = 1 en ambos puntos.
  2. Salidas distintas

    Dos y menos dos.

Resultado

No define una función y de x.

Lo comprobamos

La vertical x = 1 encontraría dos puntos a distinta altura.

Dos entradas para una salida

¿Las parejas (−3; 9), (0; 0), (3; 9) pueden formar parte de una función?

  1. Revisamos cada entrada

    Cada una tiene una sola salida.

  2. Repetición de salida

    Nueve aparece dos veces, lo cual está permitido.

Resultado

Sí; por ejemplo, pertenecen a y = x².

Lo comprobamos

La definición no exige que todas las salidas sean distintas.

6. Unir puntos exige que el dominio y la regla permitan valores intermedios

Si conocemos una fórmula lineal válida para todos los reales, su gráfica es la recta entera y podemos unir los puntos como guía de esa regla. Si contamos cuadernos enteros, las entradas posibles son enteras y dibujamos puntos para ellas; una línea entre puntos describe una prolongación ideal, no nuevas compras permitidas.

Si la tabla son mediciones de una situación desconocida, unirlas con segmentos añade una hipótesis sobre lo que ocurre entre ellas. El dibujo debe distinguir esa aproximación de los datos observados. Tampoco unimos una curva a través de una entrada donde la fórmula no existe.

Recuentos enteros

Cada caja cerrada contiene seis botellas. x cuenta cajas completas e y botellas. ¿Qué dominio natural tiene la compra?

  1. Regla

    y = 6x.
  2. Entradas admitidas

    Cero, una, dos… cajas completas.

  3. Representación

    Puntos para esos enteros.

Resultado

Entradas enteras no negativas.

Lo comprobamos

La expresión 6 · 1,5 existe como cuenta, pero una caja y media no pertenece al dominio de cajas completas.

Tiempo continuo declarado

Una distancia sigue exactamente d(t) = 4t para todo t entre cero y dos horas. ¿Está definido t = 0,5?

  1. Dominio

    Incluye los tiempos intermedios.

  2. Regla

    d(0,5) = 2 km si la tasa es 4 km/h.
Resultado

Sí; corresponde a dos kilómetros.

Lo comprobamos

Aquí la fórmula y el dominio justifican la línea entre datos.

7. Interpolar y extrapolar usan una hipótesis que hay que nombrar

Interpolar es estimar una salida entre entradas registradas. Extrapolar es estimarla fuera de ese intervalo. Si suponemos una relación lineal entre (0; 0) y (2; 8), el punto medio sería (1; 4). Sin esa hipótesis, las dos parejas por sí solas no fijan la salida de uno.

Por ejemplo, y = 4x y y = 2x² pasan ambas por (0; 0) y (2; 8), pero en x = 1 dan cuatro y dos. El ejemplo muestra por qué dos datos no autorizan una recta si no conocemos el tipo de relación.

Extrapolar prolonga todavía más el modelo: que una regla encaje en el tramo medido no demuestra que siga fuera. Podemos calcular la predicción condicional diciendo «si se mantiene este modelo».

Interpolación declarada

Entre t = 1 h, d = 3 km y t = 3 h, d = 7 km, suponemos cambio lineal. Estima d a las dos horas.

  1. Mitad temporal

    Dos está a mitad entre uno y tres.

  2. Mitad de salidas en el modelo lineal

    (3 + 7)/2 = 5 km.
Resultado

Estimación de cinco km bajo la hipótesis lineal.

Lo comprobamos

No es una nueva medición: se ha calculado a partir del modelo declarado.

Extrapolación condicional

Una tabla registra (0; 0), (1; 4), (2; 8). Si se mantiene y = 4x, ¿qué predice para x = 5?

  1. Aplicamos la regla supuesta

    4 · 5 = 20.
  2. Ubicación de la entrada

    Cinco está fuera de cero a dos.

Resultado

Predice veinte; es extrapolación.

Lo comprobamos

La cuenta es exacta dentro de la regla supuesta, pero la tabla sola no prueba que esa regla siga allí.

8. Una tabla finita no identifica por sí sola una regla única para todas las entradas

Tres puntos pueden sugerir una recta o una parábola, pero infinitas reglas pueden compartir esos valores y diferir en otros. Si el enunciado dice que la función es lineal, dos puntos distintos determinan su recta. Si solo da una tabla, esa condición es información adicional.

La tabla sí permite afirmar los datos que contiene. Para una entrada registrada leemos su salida, sin necesidad de adivinar la fórmula. Separar lectura de datos y construcción de modelo evita conclusiones más fuertes que la información disponible.

Dos reglas coinciden en tres entradas

Compara f(x) = x² y g(x) = x² + x(x − 1)(x − 2) en x = 0, 1, 2 y después en x = 3.

  1. Primeras tres entradas

    El producto añadido tiene un factor cero: ambas dan 0, 1, 4.

  2. En tres

    f(3) = 9; el producto extra es 3 · 2 · 1 = 6.
  3. Salida de g

    g(3) = 15.
Resultado

Coinciden en los tres datos, pero no en la siguiente entrada.

Lo comprobamos

Tres coincidencias no prueban igualdad para todos los reales.

Afirmar solo lo registrado

Una tabla contiene (2; 10) y (4; 10). ¿Qué puedes afirmar sin más reglas?

  1. Lectura exacta

    En las entradas dos y cuatro la salida consta como diez.

  2. Lo que no está fijado

    No sabemos si para tres también es diez ni si la función es constante.

Resultado

Podemos afirmar esas dos parejas, no constancia global.

Lo comprobamos

Otra entrada podría tener una salida diferente sin contradecir los dos datos.

9. Verificamos que fórmula, tabla y gráfica digan lo mismo

Elegimos una fila, sustituimos su entrada en la fórmula y comprobamos que coincide con su salida. Después buscamos ese punto en el dibujo y revisamos las escalas. Un desacuerdo puede ser de cuenta, de orden de coordenadas o de lectura del eje.

Finalmente comprobamos el alcance: entradas permitidas, unidades, si los puntos son observados o calculados y si las líneas intermedias son parte de una regla conocida o una estimación. La representación ayuda a entender; no añade datos por sí sola.

Corregir una fila

Para y = 2x + 1 se propone la fila (−1; 3). Revisa.

  1. Sustituimos

    2 · (−1) + 1 = −1.
  2. Corregimos pareja

    (−1; −1).

Resultado

La salida correcta es −1.

Lo comprobamos

El signo de la entrada debe conservarse en la multiplicación.

Corregir una inversión

Un valor f(2) = 5 se dibuja como (5; 2). ¿Qué hay que cambiar?

  1. Entrada horizontal

    Dos.

  2. Salida vertical

    Cinco.

  3. Punto correcto

    (2; 5).

Resultado

Hay que intercambiar las coordenadas del dibujo.

Lo comprobamos

La notación f(2) = 5 fija claramente el orden.

Ahora lo resolvemos de principio a fin.

EJEMPLO RESUELTO 1

De fórmula a tabla

Construye puntos de y=2x−1 para x=0,1,2.

  1. Regla fija

    y = 2x − 1.
    Usamos x = 0, 1 y 2.
  2. Primera sustitución

    2 · 0 − 1 = −1; punto (0; −1).
  3. Segunda

    2 · 1 − 1 = 1; punto (1; 1).
  4. Tercera

    2 · 2 − 1 = 3; punto (2; 3).
  5. Comprobamos el patrón conocido

    Cuando x aumenta uno, la salida aumenta dos, como indica el coeficiente de la regla lineal dada.

Resultado

(0,−1),(1,1),(2,3).

Lo comprobamos

Las diferencias de y son 2 cuando x aumenta 1.

EJEMPLO RESUELTO 2

Leer un dato

Una tabla de tiempo y distancia tiene (0,0),(1,5),(2,10), en horas y km. ¿Qué distancia consta a las 2 h?

  1. Leemos encabezados

    Tiempo en horas y distancia en km.

  2. Buscamos la entrada

    Dos horas.

  3. Conservamos su pareja

    La tabla registra (2; 10).

  4. Respuesta

    Diez kilómetros.

  5. Alcance

    Se ha leído un dato existente; no se ha interpolado ni extrapolado.

Resultado

10 km.

Lo comprobamos

La pareja registrada es (2,10); no hace falta extrapolar.

Los símbolos que hemos usado

x
Entrada o variable representada en el eje horizontal, según la convención adoptada.
y
Salida asociada a x y representada en el eje vertical.
(x,y)
Pareja ordenada que conserva la correspondencia de una fila.
f(x)
Salida que asigna la función f a la entrada x.
Dominio
Entradas permitidas por la regla o situación.
Recorrido
Conjunto de salidas producidas en el dominio considerado.
Interpolar
Estimar valores entre entradas registradas mediante una hipótesis de comportamiento.
Extrapolar
Predecir fuera del intervalo registrado utilizando un modelo.

Ahora te toca a ti.

Tienes cinco ejercicios. Inténtalos; las pistas te ayudan si te atascas.

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