¿Cómo demostrar que si [math] m \ neq 0 [/ math] la línea se cruza con el eje x? Donde [math] m [/ math] es la pendiente de la línea

Bueno, para cualquier línea, su ecuación se puede escribir en forma de pendiente-intersección como

[matemáticas] y = mx + b [/ matemáticas]

Para encontrar dónde la línea cruza el eje [math] x [/ math], dejamos que [math] y = 0 [/ math], con la restricción de que [math] m \ not = 0 [/ math], obtenemos la siguiente ecuación, que podemos resolver para [math] x_ {int} [/ math]:

[matemáticas] 0 = m x_ {int} + b [/ matemáticas]

que podemos resolver fácilmente para [math] x_ {int} [/ math], como

[matemáticas] x_ {int} = – \ frac {b} {m} [/ matemáticas]

Antes de aceptar esta respuesta, deberíamos probar un ejemplo, solo para asegurarnos de no estropear nada en el camino.

Si tenemos la ecuación de [matemáticas] y = -5 x + 10 [/ matemáticas], esperamos que

[matemáticas] x_ {int} = – \ frac {10} {- 5} = 2 [/ matemáticas]

Cuando trazamos esto en WolframAlpha obtenemos:

que concuerda con lo que obtuvimos algebraicamente. Que ordenado.

¿Cómo se demuestra que si [matemática] m \ ne 0 [/ matemática] la línea se cruza con el eje x? ¿Dónde [math] m [/ math] es la pendiente de la línea?

Respuesta algebraica: La gráfica de [matemáticas] y = f (x) [/ matemáticas] intersecta el eje [matemáticas] x [/ matemáticas] si hay un punto en la gráfica con un [matemáticas] y [/ matemáticas] – coordenada de 0; es decir, si hay una solución para [math] f (x) = 0 [/ math].

En esta situación, [matemática] f (x) = mx + b [/ matemática], entonces necesitamos resolver la ecuación [matemática] mx + b = 0 [/ matemática]. ¿Cómo se resuelve eso cuando [math] m \ ne0 [/ math]? ¿Por qué no puedes resolverlo cuando [math] m = 0 [/ math]?

Respuesta de geometría: si la pendiente de la línea es 0, la línea es paralela al eje [matemático] x [/ matemático]; si no es 0, entonces la línea no es paralela al eje [matemático] x [/ matemático] y, por lo tanto, debe intersectarlo.


Tanto en las respuestas de álgebra como de geometría, debemos tomar nota especial de lo que sucede con la línea [math] y = 0 [/ math] (que tiene una pendiente de 0, sin embargo, se cruza con [math] x [/ math ] -axis – en todas partes).

Si la ecuación es y = mx + c y se cruza en el eje x, entonces existe un valor finito de x para el cual y = 0.

es decir.

0 = mx + c

x = (-c / m) … es decir, x es finito solo cuando mis no es cero.

Como ya inferimos que x es finito, m debe ser distinto de cero.

Para la línea y = mx + c,

m es la pendiente,

donde y = 0, corta el eje x, es decir,

cuando 0 = mx + ~ c

mx = -c

x = -c / m

∴ La intersección x es -c / m, siempre que m ≠ 0

Sabemos que una ecuación de una línea se puede escribir en la forma y = mx + b. Además, sabemos que las líneas se cruzan con el eje x cuando y = 0, ya que los puntos en el eje x tienen la forma (a, 0), donde a es un número real.

De esto, escribimos

0 = mx + b, por sustitución.

-mx = b, restando mx de cada lado.

x = (b / -m), dividiendo cada lado por -m.

Tenga en cuenta que solo podemos dividir por -m porque asumimos que m no es 0. Debido a que hemos determinado el valor en el que la línea cruza el eje x, hemos demostrado que esta línea cruza el eje x.

¡Espero que esto ayude!

Si la pendiente de cualquier línea no es igual a cero, significa que la línea no es horizontal. Sin embargo, el eje x es horizontal. Por lo tanto, deben cruzarse en algún punto.

Si quieres, puedes hacer una prueba por contradicción.

Suponga lo contrario que si m no es cero, entonces la línea no se cruza con el eje x. Sabemos que y = mx + b y si establecemos y = 0, obtenemos lo siguiente:

0 = mx + b

Resolviendo para x, obtenemos x = -b / m. Encontramos que la línea interseca el eje x en (-b / m, 0) y, por lo tanto, hemos encontrado una contradicción.

Tenga en cuenta que -b / m siempre se definirá ya que nuestra condición es que m no es cero.

Ecuación de línea recta, y = mx + c. Ecuación del eje X, y = 0. Resolviendo estas dos ecuaciones tenemos una solución real para m no igual a cero.

Intente demostrar que una línea con una pendiente distinta de cero no alcanzará el eje x. Cuando no puedes demostrarlo, has demostrado lo contrario.

Comience con lo opuesto: pruebe que cuando m = 0, la línea será paralela al eje x. Intuitivamente, es muy fácil.