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Variación y covariación: representación gráfica de A(l)=l²

📄 teoria matematica 🎓 otro · 3° TELESECUNDARIA México 🇲🇽 MX 🗣 Español
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Página 76 de Colección Nanahuatzin. Saberes y pensamiento científico.   Libro de Educación Telesecundaria Grado 3°  Ciclo Escolar 2025 - 2026
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\Delta A_{0}=1, \Delta A_{1}=3, \Delta A_{2}=5; los incrementos del área son variables porque A=l^{2} es una relación cuadrática.

📚 theory matematica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 4 min lectura

Solución — Página 76

Colección Nanahuatzin. Saberes y pensamiento científico. Libro de Educación Telesecundaria Grado 3° Ciclo Escolar 2025 - 2026

1
Ejercicio 1

Describir cómo se representa gráficamente la relación entre el lado de un cuadrado y su área, según la página.

  1. El área de un cuadrado depende de su lado: se expresa algebraicamente como A(l)=l^{2}.
  2. Las variables covariantes son el lado l (en cm) y el área A (en cm^{2}).
  3. En el plano cartesiano se traza una curva (parábola) que pasa por los puntos (0,0), (1,1), (1{,}5; 2{,}25), (2,4) y (3,9).
  4. Los cambios en l se representan con los catetos horizontales de triángulos rectángulos (\Delta l), y los cambios en A con los catetos verticales (\Delta A).
Respuesta

Se grafica la parábola A=l^{2}, identificando los incrementos \Delta l (eje horizontal) y \Delta A (eje vertical) como catetos de triángulos rectángulos.

2
Ejercicio 2

Calcular los incrementos del área cuando el lado aumenta de 0 a 1, de 1 a 2 y de 2 a 3, sabiendo que A(l)=l^{2}.

a
Parte 2.a

Cuando $l$ va de 0 a 1

  1. A(0)=0^{2}=0 y A(1)=1^{2}=1.
  2. \Delta A_{0}=A(1)-A(0)=1-0=1.
Respuesta

\Delta A_{0}=1

b
Parte 2.b

Cuando $l$ va de 1 a 2

  1. A(1)=1^{2}=1 y A(2)=2^{2}=4.
  2. \Delta A_{1}=A(2)-A(1)=4-1=3.
Respuesta

\Delta A_{1}=3

c
Parte 2.c

Cuando $l$ va de 2 a 3

  1. A(2)=2^{2}=4 y A(3)=3^{2}=9.
  2. \Delta A_{2}=A(3)-A(2)=9-4=5.

Conclusión: Aunque \Delta l=1 en los tres casos, los \Delta A valen 1, 3 y 5: son variables, no constantes.

Respuesta

\Delta A_{2}=5

3
Ejercicio 3

Explicar por qué los incrementos del área son variables en esta relación.

  1. En A=l^{2} la relación es cuadrática (no lineal).
  2. Para un mismo \Delta l=1: de 0 a 1 el área crece 1, de 1 a 2 crece 3, de 2 a 3 crece 5.
  3. Como los \Delta A dependen de la posición de l (son 2l+1 al pasar de l a l+1), no son constantes.
Respuesta

En una relación cuadrática los incrementos del área dependen de la magnitud de l, por eso \Delta A varía mientras \Delta l se mantiene igual.

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4
Ejercicio 4

¿Qué representa la gráfica de A(l)=l^{2}?

  1. El eje horizontal l representa el lado del cuadrado en centímetros.
  2. El eje vertical A representa el área en centímetros cuadrados.
  3. Cada punto (l,A) de la curva cumple que su coordenada vertical es el cuadrado de la horizontal.
Respuesta

Es una parábola que muestra cómo el área crece más rápido a medida que el lado aumenta.

5
Ejercicio 5

¿Cómo se relacionan las representaciones tabular, algebraica y gráfica?

  1. Tabla: pares ordenados (l, A) en filas o columnas.
  2. Algebraica: la fórmula A=l^{2} condensa todos los pares.
  3. Gráfica: los pares son puntos (x,y) y sus cambios son catetos de triángulos rectángulos.
  4. Pasar de una a otra permite ver qué cambia, cómo cambia y a qué razón.
Respuesta

Son tres formas equivalentes de representar la misma correspondencia entre variables; traducir entre ellas facilita comprender la variación y la covariación.

Contenido de la página

Representación gráfica de la variación

Las gráficas que representan la variación también pueden ser curvas, como se muestra en la gráfica. En ella se representa el área de un cuadrado (en centímetros cuadrados) que depende de la medida de su lado (en centímetros), y esta relación se expresa algebraicamente como A(l)=l^{2}. Las variables covariantes son la medida del lado (l) y el área (A).

De acuerdo con la información gráfica:

  • Si la medida del lado cambia de 0 a 1 (\Delta l=1), el área lo hace de 0 a 1 (\Delta A_{0}=1).
  • Si el lado cambia de 1 a 2 (\Delta l=1), el área lo hace de 1 a 4 (\Delta A_{1}=3).
  • Si l cambia de 2 a 3 (\Delta l=1), A lo hace de 4 a 9 (\Delta A_{2}=5).

Aquí los \Delta A son variables, no constantes como en los casos anteriores. Sin embargo, para interpretar el proceso es necesario coordinar los valores correspondientes de las variables (l y A) y los incrementos en el área ocasionados por los incrementos en la longitud de su lado.

La variación se puede representar con apoyo de una tabla de valores, asignando cada variable x y y a una fila o columna. También las expresiones algebraicas son de mucha utilidad para representar la correspondencia entre variables. Del mismo modo, una gráfica es una representación visual en un plano cartesiano, en donde se pueden ver los valores de las variables representados por puntos del plano, cuyas coordenadas son (x,y) y los cambios de estas variables, representados por los catetos de triángulos rectángulos.

Para la comprensión de la variación y covariación son de gran utilidad las representaciones tabulares, algebraicas y gráficas. Pasar de una tabla de valores a una representación algebraica, de una representación algebraica a una gráfica o de una gráfica a una tabla, ayuda a comprender qué y cómo cambia, a qué razón cambia, y también a coordinar los cambios.

Ejemplos resueltos

Si el lado del cuadrado cambia de 2 a 3, ¿cuánto cambia el área?

  1. A(2)=2^{2}=4. 2. A(3)=3^{2}=9. 3. \Delta A_{2}=9-4=5. Respuesta: \Delta A_{2}=5

Tabla

l (cm) A=l^{2} (cm^{2}) \Delta l \Delta A
0 0 — —
1 1 1 1
2 4 1 3
3 9 1 5

Fórmulas y ecuaciones

A(l)=l^{2}

A(l)=l^{2}

\Delta A_{0}=1

\Delta A_{1}=3

\Delta A_{2}=5

\Delta l=1

Glosario (5)

Variables covariantes
Dos variables que cambian juntas de manera relacionada; cuando una cambia, la otra también lo hace de forma predecible.
Incremento (Δ)
Diferencia entre el valor final y el valor inicial de una variable durante un intervalo dado.
Representación algebraica
Forma de expresar la correspondencia entre variables mediante una fórmula o expresión, como A = l².
Representación tabular
Organización de los pares de valores de las variables en filas o columnas de una tabla.
Plano cartesiano
Sistema de dos ejes perpendiculares (x e y) donde se grafican puntos con coordenadas (x, y).

Preguntas para practicar

¿Qué representa la gráfica de A(l)=l² y qué información aporta frente a una tabla de valores?

La gráfica es una parábola que muestra visualmente cómo el área crece cada vez más rápido a medida que el lado aumenta; permite ver de un vistazo la tendencia de la variación, mientras que la tabla da valores exactos puntuales.

¿Por qué es útil pasar entre representaciones tabular, algebraica y gráfica?

Porque cada representación resalta aspectos distintos: la tabla da valores concretos, la fórmula generaliza la relación y la gráfica muestra el comportamiento global; alternar entre ellas ayuda a comprender qué cambia, cómo cambia y a qué razón.

¿Qué papel juegan los catetos de los triángulos rectángulos en la gráfica?

El cateto horizontal representa el cambio en la variable independiente (Δl) y el vertical el cambio en la variable dependiente (ΔA); juntos permiten visualizar y coordinar los incrementos de ambas variables.

Temas y conceptos clave

Variación y covariaciónRepresentación gráfica de una función cuadráticaIncrementos en variables covariantesvariables covariantesincremento (Δ)función A(l)=l²plano cartesianotriángulo rectángulo de variaciónrepresentación tabular, algebraica y gráfica
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Figuras de la página (1)

Gráfica en plano cartesiano: eje horizontal l (0 a 7) y eje vertical A (0 a 10); curva parabólica que pasa por los puntos (0,0), (1,1), (1,5; 2,25), (2,4) y (3,9), con triángulos rectángulos rojos que muestran Δl = 1 y los incrementos ΔA₀ = 1, ΔA₁ = 3 y ΔA₂ = 5.
Figura 1 image

Preguntas que la gente también hace

¿Qué significa que dos variables sean covariantes en matemáticas?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Por qué los incrementos del área no son constantes cuando el lado aumenta siempre en 1?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
¿Cómo pasar de una fórmula algebraica a una gráfica en el plano cartesiano?
Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.
📌 Antes de leer esto
  • • Concepto de área y perímetro del cuadrado
  • • Pares ordenados y plano cartesiano
  • • Potencias y cuadrados de números
  • • Tabla de valores y función
Siguiente tema sugerido
Tabla de valores y expresión algebraica para la relación A = l², y razón de cambio promedio.
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 1905 caracteres

Las gráficas que representan la variación también pueden ser curvas como se muestra en la gráfi ca. En ella se representa el área de un cuadrado (en centímetros cuadrados) que depende de la medida de su lado (en centímetros) y esta relación se expresa algebraicamente como A(l)=l^{2} .Las variables covariantes son la medida del lado (l) y el área (A).

De acuerdo con la información gráfi ca, si la medida del lado cambia de 0\;a\;1\;(\Delta l=1) , el área lo hace de 0\mathrm{~a~}1\left(\Delta A_{0}=1\right) ; si el lado cambia de 1a2(\Delta l=1) 1,el área lo hace de 1:a\;4\;(\Delta A_{1}=3) ). Si I cambia de 2 a 3(\Delta l=1) 1, A lo hace de 4 a9\left(\Delta A_{2}=5\right) ). Aquí los ∆A son variables, no constantes como en los casos anteriores. Sin embargo, para interpretar el proceso es necesario coordinar los valores correspondientes de las variables (l y A) y los incrementos en el área ocasionados por los incrementos en la longitud de su lado.

La variación se puede representar con apoyo de una tabla de valores, asignando cada variable x y y a una fila o columna. También las expresiones algebraicas son de mucha utilidad para representar la correspondencia entre variables. Del mismo modo, una gráfica es una representación visual en un plano cartesiano, en donde se pueden ver los valores de las variables representados por puntos del plano, cuyas coordenadas son (x,y)y los cambios de estas variables, representados por los catetos de triángulos rectángulos.

Para la comprensión de la variación y covariación son de gran utilidad las representaciones tabulares, algebraicas y gráficas. Pasar de una tabla de valores a una representación algebraica, de una representación algebraica a una gráfica o de una gráfica a una tabla, ayuda a comprender qué y cómo cambia, a qué razón cambia, y también a coordinarlos cambios.

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