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Funciones Lineales y sus Propiedades

Mapa conceptual

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Las funciones matemáticas establecen relaciones entre conjuntos, definiendo inyectividad, suprayectividad y biyectividad. Las funciones lineales, en particular, mantienen la estructura de los espacios vectoriales y se representan mediante matrices. El núcleo y la imagen de estas funciones revelan su inyectividad y suprayectividad, respectivamente, y son cruciales para entender las transformaciones lineales en álgebra lineal. Monomorfismos, epimorfismos e isomorfismos son clasificaciones de funciones lineales que indican correspondencias entre espacios vectoriales.

Definición y Clasificación de Funciones entre Conjuntos

En matemáticas, una función (o aplicación) de un conjunto A a un conjunto B es una regla que asocia a cada elemento de A exactamente un elemento de B, denominado su imagen. La imagen de A bajo la función f se representa como Im(f) y consiste en el conjunto de todas las imágenes de los elementos de A bajo f. Una función es inyectiva si elementos distintos en A tienen imágenes distintas en B. Es suprayectiva o sobreyectiva si cada elemento de B es imagen de al menos un elemento de A. Una función biyectiva es aquella que es tanto inyectiva como suprayectiva, estableciendo una correspondencia uno a uno entre los elementos de A y B.
Pizarra verde oscuro con líneas blancas intersectadas, figuras geométricas de colores y compás metálico, sobre mesa con regla y escuadras transparentes.

Propiedades y Ejemplos de Funciones Lineales

Las funciones lineales son aplicaciones entre espacios vectoriales que preservan las operaciones de suma de vectores y multiplicación por escalares. Para que una función f sea lineal, debe cumplir que f(u + v) = f(u) + f(v) y f(λu) = λf(u), donde u y v son vectores y λ es un escalar. Estas propiedades aseguran que la estructura del espacio vectorial se mantiene bajo la función. Ejemplos de funciones lineales incluyen la proyección de vectores en un subespacio y la rotación en el plano. Estos ejemplos sirven para ilustrar la verificación de la linealidad de una función mediante las propiedades mencionadas.

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00

Definición de función en matemáticas

Regla que asocia cada elemento de un conjunto A con un único elemento de un conjunto B.

01

Imagen de una función (Im(f))

Conjunto de todas las imágenes de los elementos de A bajo la función f.

02

Correspondencia uno a uno

Propiedad de las funciones biyectivas donde cada elemento de A se asocia con un único elemento de B y viceversa.

Preguntas y respuestas

Aquí tienes una lista de las preguntas más frecuentes sobre este tema

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