CAPITULO 7 funciones de R^2 en R: f(x,y)=z

2. La Pendiente Revelada: Interpretando -a/b en el Plano

La Pendiente Revelada: Interpretando \(-\frac{a}{b}\) en el Plano

Idea inicial

Ya hemos visto cómo el valor de \(c\) afecta la posición de la recta en el plano. Ahora nos centraremos en \(a\) y \(b\), los coeficientes que determinan la pendiente de la recta.

La pendiente es una medida de la inclinación de la recta y nos dice cuánto cambia la coordenada \(y\) por cada unidad que cambia la coordenada \(x\).

Calculando la Pendiente

Pendiente en la ecuación \(ax+by=c\)

En la ecuación

\[ ax+by=c, \]

si \(b\neq 0\), podemos despejar \(y\):

\[ by=-ax+c \]

\[ y=-\frac{a}{b}x+\frac{c}{b} \]

Por lo tanto, la pendiente de la recta es:

\[ m=-\frac{a}{b} \]

Interpretación de la pendiente

La pendiente indica la razón de cambio entre \(y\) y \(x\).

  • Si \(m>0\), la recta asciende de izquierda a derecha.
  • Si \(m<0\), la recta desciende de izquierda a derecha.
  • Si \(m=0\), la recta es horizontal.
  • Si \(b=0\), la recta es vertical y no tiene pendiente definida.

Atención

La fórmula \[ m=-\frac{a}{b} \] solo se puede usar cuando \(b\neq 0\).

Si \(b=0\), la ecuación queda de la forma \(ax=c\), que representa una recta vertical cuando \(a\neq 0\). Las rectas verticales no tienen pendiente definida.

Interpretando la Pendiente en el Plano

Visualización

En el plano cartesiano, la pendiente puede interpretarse como:

\[ m=\frac{\text{cambio en }y}{\text{cambio en }x} \]

Si la pendiente es \(\frac{3}{2}\), por cada \(2\) unidades que avanzamos en \(x\), subimos \(3\) unidades en \(y\).

Si la pendiente es \(-\frac{4}{3}\), por cada \(3\) unidades que avanzamos en \(x\), bajamos \(4\) unidades en \(y\).

Cómo leer la pendiente

Para interpretar una pendiente fraccionaria, piensa en ella como un desplazamiento:

  • \(\frac{3}{2}\): avanzar \(2\) y subir \(3\).
  • \(\frac{1}{4}\): avanzar \(4\) y subir \(1\).
  • \(-\frac{4}{3}\): avanzar \(3\) y bajar \(4\).

Ejemplo guiado

Consideremos la ecuación:

\[ 2x+y=5 \]

Identificamos:

\[ a=2,\qquad b=1 \]

Entonces:

\[ m=-\frac{a}{b}=-\frac{2}{1}=-2 \]

Como la pendiente es negativa, la recta desciende de izquierda a derecha.

Ejemplo visual: comparar pendientes

En el siguiente plano se muestran cuatro rectas que pasan por el origen. La diferencia entre ellas está en su pendiente.

Una pendiente positiva indica que la recta asciende de izquierda a derecha. Una pendiente negativa indica que desciende. La pendiente \(0\) corresponde a una recta horizontal.

Ejercicio visual: leer la pendiente

Usando el gráfico anterior, responde:

  1. ¿Cuál recta crece más rápido?
  2. ¿Cuál recta desciende?
  3. ¿Cuál recta mantiene siempre el mismo valor de \(y\)?

Ejercicios

Nivel Básico

Ejercicio 1

Para la ecuación \[ 3x-2y=6, \] calcula la pendiente e indica si la recta asciende o desciende de izquierda a derecha.

Ejercicio 2

Para la ecuación \[ -x+4y=8, \] calcula la pendiente e indica si la recta asciende o desciende de izquierda a derecha.

Ejercicio 3

Para la ecuación \[ 5x+2y=10, \] calcula la pendiente e indica si la recta asciende o desciende de izquierda a derecha.

Nivel Intermedio

Ejercicio 4

Para la ecuación \[ \frac{2}{3}x+\frac{1}{2}y=1, \] calcula la pendiente e indica si la recta asciende o desciende de izquierda a derecha.

Ejercicio 5

Para la ecuación \[ -\frac{3}{4}x-\frac{1}{3}y=2, \] calcula la pendiente e indica si la recta asciende o desciende de izquierda a derecha.

Ejercicio 6

Para la ecuación \[ -4x+y=7, \] calcula la pendiente e interpreta el resultado como desplazamiento en el plano.

Desafío

Ejercicio 7

Considera la ecuación \[ ax+by=c. \] Si \(a\) y \(b\) tienen el mismo signo, ¿la recta asciende o desciende de izquierda a derecha? ¿Y si tienen signos opuestos?

Ejercicio 8

¿Qué relación deben tener \(a\) y \(b\) para que la recta \[ ax+by=c \] tenga pendiente igual a \(1\)? ¿Y para que tenga pendiente igual a \(-1\)?

Ejercicio 9

Si la recta \[ ax+by=c \] es horizontal, ¿qué podemos decir sobre los valores de \(a\) y \(b\)? ¿Y si es vertical?