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Funciones definidas a trozos

Matemáticas · 3.º ESO · Funciones: análisis de gráficas

Una función a trozos usa una fórmula distinta en cada tramo. Es lo normal en la vida real: las tarifas por horas, los impuestos por tramos y los descuentos por cantidad funcionan justo así.

Una función con varias reglas

Algunas funciones se comportan de una manera en un tramo y de otra en otro. Se llaman funciones definidas a trozos, y son muy habituales en la vida real:

  • Una tarifa de móvil: fija hasta 10 GB, y a partir de ahí se paga por GB.
  • Un aparcamiento: 2 € la primera hora y 1 € cada hora siguiente.
  • El IRPF por tramos de la unidad 3.

Cómo se escriben

f(x) = 2x + 1 si x < 2 f(x) = 5 si x ≥ 2

Para calcular un valor, primero se mira en qué tramo cae y después se usa la fórmula de ese tramo:

ValorTramoResultado
f(0)0 < 2, primer tramo2 · 0 + 1 = 1
f(1)1 < 2, primer tramo3
f(2)2 ≥ 2, segundo tramo5
f(7)segundo tramo5
El paso que se falla es el primero: elegir el tramo. Antes de sustituir hay que comparar el valor con los límites, y fijarse en si el ≤ o el < incluye el extremo.

La gráfica

xy

Dos tramos: una recta que sube hasta x = 2 y una recta horizontal a partir de ahí.

Cada tramo se dibuja solo en el trozo de dominio que le toca. Donde se juntan puede haber un salto (la función es discontinua) o no haberlo, como aquí.

Continua o con salto

Si al llegar al punto de cambio los dos tramos dan el mismo valor, la gráfica se pega y la función es continua ahí. Si dan valores distintos, hay un salto.

En el ejemplo: por la izquierda, 2 · 2 + 1 = 5; por la derecha, 5. Coinciden, así que no hay salto.

Un caso con salto

f(x) = x si x < 3 f(x) = x + 4 si x ≥ 3

Por la izquierda se acerca a 3 y por la derecha vale 7: hay un salto de 4 unidades en x = 3.

Dónde se lía todo el mundo

Sustituir el valor en todas las fórmulas. Primero se mira en qué tramo cae el número, y solo se usa esa fórmula.

f(3) con dos trozos → calculo los dos y sumo3 está en el segundo tramo, así que se usa solo esa fórmula

Fíjate en si el extremo lleva ≤ o <: eso decide a qué tramo pertenece el valor de la frontera.

En una fraseEn una función a trozos se elige primero el tramo al que pertenece el valor y después se sustituye en su fórmula.

Ahora practícalo

La teoría se entiende leyendo; se aprende fallando y entendiendo por qué. Dentro de Suma y sigue, cada fallo te dice el error concreto que has cometido.

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