Funciones: definición formal

Idea clave:
Una función es una relación especial donde cada elemento del dominio tiene exactamente una imagen.

1. De relación a función

Recordemos:
Una relación puede asociar un elemento con varios valores.
Una función no lo permite.
Ejemplo:
R = {(1,2),(1,3)} → NO es función

Porque el 1 tiene dos imágenes.

2. Definición formal de función

Definición formal:
Una función f de A en B es una relación que cumple:

∀x ∈ A, ∃! y ∈ B tal que (x,y) ∈ f
Traducción:
Para todo elemento x del dominio, existe un único y en el codominio tal que están relacionados.

3. Notación de función

Se escribe:
f: A → B
Y se lee:
“f es una función de A en B”
Además:
f(x) = y significa que x se transforma en y.

4. Ejemplos de funciones

Ejemplo 1:
f(x) = 2x

1 → 2
2 → 4
3 → 6

Cada número tiene una única imagen → ES función

Ejemplo 2:
f(x) = x²

1 → 1
2 → 4
3 → 9

También es función

5. Ejemplo que NO es función

Ejemplo:
f = {(1,2),(1,3)}

El 1 tiene dos imágenes → NO es función

6. Dominio, codominio e imagen

Dominio: conjunto de partida
Codominio: conjunto de llegada
Imagen: valores que realmente se obtienen
Ejemplo:
f: A → B
A = {1,2,3}
B = {2,4,6,8}

f = {(1,2),(2,4),(3,6)}

Imagen = {2,4,6}

7. Representaciones de una función

Una función puede representarse de varias formas:

• Pares ordenados
• Tabla de valores
• Regla algebraica (f(x))
• Gráfica
• Diagrama de flechas

Errores comunes

❌ Pensar que cualquier relación es función
❌ Permitir dos imágenes para un mismo valor
❌ Confundir codominio con imagen
❌ No verificar TODOS los elementos del dominio

Resumen

Resumen:
Una función es una relación que cumple:

Cada elemento del dominio tiene exactamente una imagen.

Formalmente:
∀x ∈ A, ∃! y ∈ B

Ejercicios: ¿Es función o no?

Instrucción: Decide si cada caso es una función. Justifica.

Ejercicio 1:
f = {(1,2),(2,3),(3,4)}
Ver respuesta
Sí es función, porque cada elemento del dominio tiene una única imagen.

Ejercicio 2:
f = {(1,2),(1,3),(2,4)}
Ver respuesta
No es función, porque el 1 tiene dos imágenes.

Ejercicio 3:
A = {1,2,3}
B = {4,5}

f = {(1,4),(2,5)}

Ver respuesta
No es función, porque el 3 no tiene imagen.

Ejercicio 4:
A = {1,2,3}
B = {4,5,6}

f = {(1,4),(2,5),(3,5)}

Ver respuesta
Sí es función, porque cada elemento del dominio tiene una única imagen (aunque se repitan valores en el codominio).

Ejercicio 5:
f(x) = x²
Ver respuesta
Sí es función, porque a cada valor de x le corresponde un único valor.

Ejercicio 6:
f(x) = ±√x
Ver respuesta
No es función, porque un mismo valor de x tiene dos resultados (positivo y negativo).

Ejercicio 7:
“Relacionar cada persona con su número de cédula”
Ver respuesta
Sí es función, porque cada persona tiene un único número de cédula.

Ejercicio 8:
“Relacionar cada persona con sus amigos”
Ver respuesta
No es función, porque una persona puede tener varios amigos.

Ejercicio 9:
f(x) = 5
Ver respuesta
Sí es función (función constante), porque a todo x le corresponde el mismo valor.

Ejercicio 10:
f = {(1,2),(2,3),(3,4),(3,5)}
Ver respuesta
No es función, porque el 3 tiene dos imágenes.

Conclusión:
Para que sea función deben cumplirse dos condiciones:
• Todos los elementos del dominio deben aparecer
• Ninguno puede tener más de una imagen

Implicación en Gráficos Existenciales

Idea clave:
La implicación p → q se representa como:

¬p ∨ q

En gráficos existenciales, esto se interpreta como una estructura con negación.

Ejercicio 1:
Representa la implicación p → q como expresión lógica equivalente.
Pista: La implicación no se dibuja directamente.
Ver respuesta
p → q ≡ ¬p ∨ q

Ejercicio 2:
Si tienes una burbuja que contiene p, ¿qué representa?
Pista: La burbuja niega.
Ver respuesta
Representa ¬p

Ejercicio 3:
¿Cómo representarías ¬p ∨ q en un gráfico existencial?
Pista: Usa una burbuja y un elemento fuera.
Ver respuesta
Se dibuja una burbuja con p dentro (¬p) y q fuera en la misma región.

Ejercicio 4:
¿El gráfico con p dentro de una burbuja y q afuera representa una implicación?
Pista: Relaciona con ¬p ∨ q.
Ver respuesta
Sí.

Representa ¬p ∨ q, que es equivalente a p → q.

Ejercicio 5:
Transforma el gráfico que representa p → q usando doble corte.
Pista: Aplica (( )) = nada.
Ver respuesta
Se puede introducir doble negación sin cambiar el significado, para reorganizar el gráfico.

Ejercicio 6:
¿La contraposición se puede ver en gráficos existenciales?
Pista: Cambia lo que está dentro y fuera de la burbuja.
Ver respuesta
Sí.

La contraposición corresponde a reorganizar la estructura de negaciones en el gráfico.

Ejercicio 7:
¿Es correcto dibujar p → q como dos elementos separados sin burbujas?
Pista: Falta la negación.
Ver respuesta
No.

La implicación necesita una estructura con negación.

Conclusión:
La implicación en gráficos existenciales no se dibuja directamente, sino a través de su equivalencia lógica.

Evaluación: Implicación y Gráficos Existenciales

Instrucciones:
Responde sin usar la solución. Justifica cuando sea necesario.

Parte A: Conceptual

1. Expresa la implicación p → q como una disyunción.
2. Escribe la contraposición de p → q.
3. ¿Cuándo es falsa una implicación?
4. ¿p → q es equivalente a q → p? Justifica.

Parte B: Aplicación

5. Si p es verdadera y q es falsa, evalúa p → q.
6. Si p es falsa, ¿qué ocurre con p → q?
7. Expresa p ↔ q usando implicaciones.

Parte C: Gráficos Existenciales

8. ¿Cómo se representa ¬p en un gráfico existencial?
9. Describe cómo representarías p → q en gráficos existenciales.
10. ¿Se puede representar una implicación sin burbujas? Explica.

Parte D: Análisis

11. Explica por qué ¬q → ¬p es equivalente a p → q.
12. Un estudiante dibuja p → q como dos letras separadas sin burbujas. ¿Está correcto? Justifica.

Soluciones

Ver soluciones

1. ¬p ∨ q

2. ¬q → ¬p

3. Cuando p es verdadera y q es falsa

4. No, no son equivalentes

5. Falso

6. Siempre verdadera

7. (p → q) ∧ (q → p)

8. Una burbuja que contiene p

9. Como ¬p ∨ q (burbuja con p y q fuera)

10. No, porque falta la negación

11. Es la contraposición, mantiene el mismo valor lógico

12. No, falta la estructura de negación

Nota:
Esta evaluación mide comprensión conceptual, no solo memoria.