Корице уџбеника

VI.1. Појам линеарне функције

Изабери решење задатка:

Задатак 1 (бесплатан)

Кратко решење

Линеарна функција: \( y = kx + n \) Директна пропорционалност: \( y = kx \) (специјалан случај линеарне функције за \( n = 0 \))

а) \( y = 3x \)

\( k = 3, n = 0 \) Директна пропорционалност и линеарна функција.

б) \( y = -\sqrt{5}x - 3,4 \)

\( k = -\sqrt{5}, n = -3,4 \) Линеарна функција.

в) \( y = 2x - 5 \)

\( k = 2, n = -5 \) Линеарна функција.

г) \( y = -4x \)

\( k = -4, n = 0 \) Директна пропорционалност и линеарна функција.

д) \( y = x^2 \)

Функција није облика \( y = kx + n \). Није линеарна ни директна пропорционалност.

ђ) \( x + y + 1 = 0 \)

\( y = -x - 1 \) \( k = -1, n = -1 \) Линеарна функција.

е) \( x - y = 0 \)

\( y = x \) \( k = 1, n = 0 \) Директна пропорционалност и линеарна функција.

ж) \( y = 13 \)

\( k = 0, n = 13 \) Линеарна функција (константна).

Детаљно решење

Дефиниција линеарне функције и директне пропорционалности

Да бисмо класификовали дате функције, користимо следеће дефиниције: - Линеарна функција је функција облика \( y = kx + n \), где су \( k \) (коефицијент правца) и \( n \) (слободан члан) реални бројеви. Овај облик се назива експлицитни облик. Линеарна функција може бити дата и у имплицитном облику: \( ax + by + c = 0 \). - Функција директне пропорционалности је посебан случај линеарне функције где је слободан члан \( n = 0 \), односно облика \( y = kx \) (за \( k \neq 0 \)). - Свака функција директне пропорционалности је уједно и линеарна функција, док обрнуто не мора да важи.

Анализа појединачних примера

Анализирамо сваки пример на основу горенаведених дефиниција:

а) \( y = 3x \)

Ово је функција облика \( y = kx \), где је \( k = 3 \) и \( n = 0 \). Закључак: Ово је функција директне пропорционалности и линеарна функција.

б) \( y = -\sqrt{5}x - 3,4 \)

Ово је функција облика \( y = kx + n \), где је \( k = -\sqrt{5} \) и \( n = -3,4 \). Пошто је \( n \neq 0 \), није директна пропорционалност. Закључак: Ово је линеарна функција.

в) \( y = 2x - 5 \)

Ово је функција облика \( y = kx + n \), где је \( k = 2 \) и \( n = -5 \). Пошто је \( n \neq 0 \), није директна пропорционалност. Закључак: Ово је линеарна функција.

г) \( y = -4x \)

Ово је функција облика \( y = kx \), где је \( k = -4 \) и \( n = 0 \). Закључак: Ово је функција директне пропорционалности и линеарна функција.

д) \( y = x^2 \)

Овде је независно променљива \( x \) на другом степену. То није облик \( kx + n \). Закључак: Ово није ни линеарна функција ни функција директне пропорционалности (ово је квадратна функција).

ђ) \( x + y + 1 = 0 \)

Ова функција је дата у имплицитном облику. Ако је преведемо у експлицитни облик добијамо: \( y = -x - 1 \) Овде је \( k = -1 \) и \( n = -1 \). Закључак: Ово је линеарна функција.

е) \( x - y = 0 \)

Превођењем у експлицитни облик добијамо: \( y = x \) Овде је \( k = 1 \) и \( n = 0 \). Закључак: Ово је функција директне пропорционалности и линеарна функција.

ж) \( y = 13 \)

Ово је линеарна функција где је \( k = 0 \) и \( n = 13 \). Овакав тип функције назива се константна функција. Закључак: Ово је линеарна функција.

Кратак запис решења:

а) \( y = 3x \) (директна пропорционалност, линеарна); б) \( y = -\sqrt{5}x - 3,4 \) (линеарна); в) \( y = 2x - 5 \) (линеарна); г) \( y = -4x \) (директна пропорционалност, линеарна); д) \( y = x^2 \) (ниједна); ђ) \( x + y + 1 = 0 \Rightarrow y = -x - 1 \) (линеарна); е) \( x - y = 0 \Rightarrow y = x \) (директна пропорционалност, линеарна); ж) \( y = 13 \) (линеарна).

Најважније из лекције

  • Експлицитни облик: \(y = kx + n\). Овде је \(x\) независно променљива, \(y\) зависно променљива, \(k\) коефицијент правца, а \(n\) слободан члан.
  • Вредност функције: Задатој вредности \(x\) придружујемо тачно једну вредност \(y\), која се рачуна убацивањем у формулу (нпр. \(y = 2 \cdot 5 + 1 = 11\)).
  • Имплицитни облик: \(ax + by + c = 0\). Из њега изражавањем променљиве \(y\) добијамо експлицитни облик.
  • Специјални случајеви: Ако је \(n=0\), у питању је директна пропорционалност (\(y = kx\)). Ако је \(k=0\), у питању је константна функција (\(y = n\)).
Често уочавамо да једна величина зависи од друге. Када год нам је позната вредност једне величине, можемо одредити вредност друге величине на основу одређеног правила или закона.
Независно променљива (најчешће \(x\)) је величина чију вредност бирамо или задајемо.
Зависно променљива (најчешће \(y\) или \(f(x)\)) је величина чија се вредност израчунава на основу независно променљиве.
Ако аутомобил путује константном брзином, пређени пут зависи од времена. Време је независно променљива, а пређени пут је зависно променљива.
Линеарна функција је придруживање којим се сваком реалном броју \(x\) придружује реалан број \(y\), према правилу дефинисаном линеарним изразом.
\[ y = kx + n \] Ово је експлицитни облик линеарне функције, где су \(k\) и \(n\) фиксирани реални бројеви, а \(x \in \mathbb{R}\).
  • \(k\) се назива коефицијент правца.
  • \(n\) се назива слободан члан.
Нацртати Декартов правоугли координатни систем са x-осом и y-осом. Обележити осе стрелицама на крајевима и ознакама \(x\) и \(y\). Координатни почетак (пресек оса) обележити са \(0\). Нацртати праву линију која представља график линеарне функције. Линија треба да има коефицијент правца \(k \neq 0\) и слободан члан \(n \neq 0\), дакле, да не буде хоризонтална, вертикална, нити да пролази кроз координатни почетак. Праву линију обележити са \(y = kx + n\). Тачку пресека праве линије са y-осом истаћи и обележити са \(n\). Линија треба да има стрелице на крајевима.
Специјални случајеви:
- Ако је \(n = 0\), функција има облик \(y = kx\), што представља директну пропорционалност.
- Ако је \(k = 0\), функција има облик \(y = n\), што је константна функција (сваком \(x\) додељује се исти број \(n\)).
Одреди коефицијент правца \(k\) и слободан члан \(n\) за функцију \(y = -4x + 7\).
Коефицијент уз \(x\) је коефицијент правца: \(k = -4\).
Број који стоји сам је слободан члан: \(n = 7\).
Ако је функција задата формулом, вредност функције за дато \(x\) рачунамо заменом тог броја уместо \(x\) у формули. Ознака \(f(x)\) чита се "еф од икс".
Нека је дата функција \(f(x) = 3x + 2\). Вредност функције за \(x = 4\) је:
\(f(4) = 3 \cdot 4 + 2 = 12 + 2 = 14\)
Такође, можемо решавати и обрнути проблем: ако знамо вредност функције \(y\), можемо наћи непознато \(x\) решавањем линеарне једначине.
За коју вредност независно променљиве \(x\) је вредност функције \(y = \frac{1}{2}x - 3\) једнака 5?
Постављамо једначину где је \(y = 5\):
\[ 5 = \frac{1}{2}x - 3 \] \[ \frac{1}{2}x = 5 + 3 \] \[ \frac{1}{2}x = 8 \] \[ x = 16 \] Вредност независно променљиве је \(x = 16\).
Линеарна функција не мора увек бити изражена тако да је \(y\) издвојено на једној страни једнакости. Када су променљиве и константе "помешане", говоримо о имплицитном облику.
\[ ax + by + c = 0 \] Ово је имплицитни облик линеарне функције, где су \(a\), \(b\) и \(c\) реални бројеви, при чему је \(b \neq 0\).
Имплицитни облик можемо превести у експлицитни применом правила за решавање једначина (пребацивање сабирке и дељење једначине).
Превођење имплицитног облика \(5x + 3y - 4 = 0\) у експлицитни облик:
\(3y = -5x + 4\) (пребацили смо \(5x\) и \(-4\) на десну страну)
\(y = -\frac{5}{3}x + \frac{4}{3}\) (поделили смо целу једначину са 3)
Одреди експлицитни облик линеарне функције задате једначином \(x + 2y = 6\).
\[ x + 2y = 6 \] \[ 2y = -x + 6 \] Поделимо целу једначину са 2: \[ y = -\frac{1}{2}x + 3 \]

Задаци за вежбање

Лак: Дата је линеарна функција \(f(x) = 2x - 5\). Израчунај вредност функције за \(x = 3\).
Убацујемо \(x = 3\) у формулу:
\(f(3) = 2 \cdot 3 - 5\)
\(f(3) = 6 - 5 = 1\)
Одговор: Вредност функције је 1.
Средњи: Дате су функције \(f(x) = 3x\) и \(g(x) = 3x - 4\). Која од ових функција представља директну пропорционалност и зашто?
Одговор: Функција \(f(x) = 3x\) представља директну пропорционалност зато што њен слободан члан износи нула (\(n = 0\)), односно облика је \(y = kx\).
Тежак: Линеарна функција је задата у имплицитном облику једначином \(6x - 2y + 8 = 0\).
а) Преведи функцију у експлицитни облик.
б) Одреди њен коефицијент правца (\(k\)) и слободан члан (\(n\)).
а) Издвајамо \(y\) на једну страну:
\(6x - 2y + 8 = 0\)
\(-2y = -6x - 8\)
Помножимо/поделимо са \(-2\):
\(y = 3x + 4\)
б) На основу добијеног експлицитног облика:
Коефицијент правца \(k = 3\).
Слободан члан \(n = 4\).

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: