Evaluarea Națională

Funcția liniară f(x)=ax+b; lecturi grafice

Funcția liniară

O funcție de forma f:RRf : \mathbb{R} \to \mathbb{R}, f(x)=ax+bf(x) = ax + b, cu a,bRa, b \in \mathbb{R}, se numește funcție liniară (mai exact, funcție de gradul I când a0a \ne 0). Numărul aa se numește coeficientul unghiular (panta), iar bb este termenul liber (ordonata la origine).

Domeniul poate fi o mulțime finită sau un interval nedegenerat (de exemplu R\mathbb{R}). Când domeniul este un interval, graficul funcției este o linie dreaptă.

Reprezentarea grafică

Pentru a0a \ne 0, graficul lui f(x)=ax+bf(x) = ax + b este o dreaptă. O dreaptă este determinată de două puncte, deci este suficient să alegem două valori pentru xx, să calculăm imaginile lor și să unim cele două puncte. Cel mai comod se aleg intersecțiile cu axele.

Intersecția cu axa OxOx (unde y=0y = 0): rezolvăm ax+b=0ax + b = 0, de unde x=bax = -\dfrac{b}{a}. Punctul este A(ba, 0).A\left(-\frac{b}{a},\ 0\right).

Intersecția cu axa OyOy (unde x=0x = 0): f(0)=a0+b=bf(0) = a \cdot 0 + b = b. Punctul este B(0, b).B(0,\ b).

De exemplu, pentru f(x)=2x4f(x) = 2x - 4: intersecția cu OyOy este B(0,4)B(0, -4); intersecția cu OxOx rezultă din 2x4=02x - 4 = 0, deci x=2x = 2, adică A(2,0)A(2, 0). Unind AA și BB obținem dreapta.

Dacă a=0a = 0, funcția este constantă, f(x)=bf(x) = b, iar graficul este o dreaptă orizontală care taie OyOy în (0,b)(0, b).

Apartenența unui punct la grafic

Un punct P(x0,y0)P(x_0, y_0) aparține graficului lui ff dacă și numai dacă coordonatele sale verifică legea funcției: P(x0,y0)Gf    y0=ax0+b.P(x_0, y_0) \in G_f \iff y_0 = a x_0 + b. De exemplu, pentru f(x)=2x4f(x) = 2x - 4, punctul (3,2)(3, 2) aparține graficului pentru că f(3)=234=2f(3) = 2 \cdot 3 - 4 = 2, iar punctul (3,5)(3, 5) nu aparține, deoarece f(3)=25f(3) = 2 \ne 5.

Lecturi grafice

Dintr-un grafic (o dreaptă) putem citi direct multe informații:

  • valoarea f(a)f(a): găsim pe dreaptă punctul de abscisă aa și îi citim ordonata;
  • soluția ecuației f(x)=cf(x) = c: găsim punctul de ordonată cc și îi citim abscisa;
  • intersecțiile cu axele: punctul în care dreapta taie OyOy dă valoarea bb; punctul în care taie OxOx dă soluția ecuației f(x)=0f(x) = 0;
  • semnul pantei: dacă a>0a > 0 dreapta „urcă” (funcție crescătoare), dacă a<0a < 0 dreapta „coboară” (funcție descrescătoare).

Aceste lecturi grafice sunt frecvente la Subiectul III și cer atât citirea coordonatelor, cât și justificarea prin calcul.

Formule

  • Funcția liniară: f(x)=ax+b,a,bRf(x) = ax + b,\quad a, b \in \mathbb{R}

  • Intersecția cu axa Ox: A(ba, 0)A\left(-\frac{b}{a},\ 0\right)

  • Intersecția cu axa Oy: B(0, b)B(0,\ b)

  • Apartenența unui punct la grafic: P(x0,y0)Gf    y0=ax0+bP(x_0, y_0) \in G_f \iff y_0 = a x_0 + b

Exemple rezolvate

Exemplul 1

Se consideră funcția f:RRf : \mathbb{R} \to \mathbb{R}, f(x)=2x4f(x) = 2x - 4. Determinați coordonatele punctelor în care graficul funcției intersectează axele de coordonate.

Intersecția cu OyOy (punem x=0x = 0): f(0)=204=4f(0) = 2 \cdot 0 - 4 = -4, deci B(0,4)B(0, -4).

Intersecția cu OxOx (punem y=0y = 0): rezolvăm 2x4=02x - 4 = 0, de unde 2x=42x = 4, deci x=2x = 2. Obținem A(2,0)A(2, 0).

Graficul este dreapta care trece prin A(2,0)A(2, 0) și B(0,4)B(0, -4).

Exemplul 2

Se dă funcția f:RRf : \mathbb{R} \to \mathbb{R}, f(x)=3x+6f(x) = -3x + 6. Verificați dacă punctul M(1,3)M(1, 3) aparține graficului și determinați intersecția graficului cu axa OxOx.

Apartenența lui MM: calculăm f(1)=31+6=3f(1) = -3 \cdot 1 + 6 = 3. Deoarece f(1)=3f(1) = 3, punctul M(1,3)M(1, 3) aparține graficului.

Intersecția cu OxOx (y=0y = 0): 3x+6=0-3x + 6 = 0, deci 3x=63x = 6, adică x=2x = 2. Punctul de intersecție este (2,0)(2, 0).

Greșeli frecvente

  • Inversarea axelor la intersecții: la intersecția cu $Ox$ se pune $y = 0$ (nu $x = 0$), iar la intersecția cu $Oy$ se pune $x = 0$.
  • Erori de semn la calculul lui $-b/a$: pentru $f(x) = 2x - 4$, intersecția cu $Ox$ este în $x = 2$ (din $2x - 4 = 0$), nu $x = -2$.
  • Confuzia dintre $a$ (panta) și $b$ (ordonata la origine). Dreapta taie $Oy$ în $(0, b)$, iar $a$ arată dacă dreapta urcă sau coboară.
  • La verificarea apartenenței unui punct la grafic se înlocuiește greșit: se calculează $f(x_0)$ și se compară cu $y_0$, respectând ordinea coordonatelor $(x_0, y_0)$.

Pe scurt

  • Funcția liniară: f(x)=ax+bf(x) = ax + b; pentru a0a \ne 0 graficul (pe interval) este o dreaptă.
  • Intersecția cu OxOx: y=0x=bay = 0 \Rightarrow x = -\frac{b}{a}, deci A(ba,0)A\left(-\frac{b}{a}, 0\right).
  • Intersecția cu OyOy: x=0y=bx = 0 \Rightarrow y = b, deci B(0,b)B(0, b).
  • Un punct (x0,y0)(x_0, y_0) aparține graficului     y0=ax0+b\iff y_0 = a x_0 + b.
  • Din grafic se citesc: f(a)f(a), soluția lui f(x)=cf(x) = c, intersecțiile cu axele și semnul pantei (a>0a > 0 urcă, a<0a < 0 coboară).

Exersează această lecție →

Grile și probleme cu feedback imediat pe barem.