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Algebra · real student question

La relación y(b - x) = ax no es lineal. Conviértela a la forma lineal Y = mX + c e indica Y, X, m y c.

Question

La relación

y(b−x)=axy(b-x)=ax

no es lineal en xx ni en yy. Redúcela a la forma lineal Y=mX+cY=mX+c e identifica YY, XX, la pendiente mm y la ordenada al origen cc.

Step-by-step solution

  1. Diagnostica el tipo de no linealidad. Aquí no hay ningún exponente - el problema es el producto xyxy escondido en y(b−x)=by−xyy(b-x)=by-xy. Tomar logaritmos solo lo empeoraría. Cuando las variables se multiplican entre sí, la solución suele ser usar recíprocos.

  2. Divide entre el producto xyxy. Partiendo de y(b−x)=axy(b-x)=ax y dividiendo ambos miembros entre xyxy (válido para x≠0x\neq 0, y≠0y\neq 0):

    b−xx=ay\frac{b-x}{x}=\frac{a}{y}

  3. Separa la fracción del miembro izquierdo.

    bx−1=ay\frac{b}{x}-1=\frac{a}{y}

    Ahora las dos variables aparecen únicamente como 1/x1/x y 1/y1/y - esa es la señal de que la transformación está funcionando.

  4. Despeja 1/y1/y. Divide todo entre aa:

    1y=ba⋅1x−1a\frac{1}{y}=\frac{b}{a}\cdot\frac{1}{x}-\frac{1}{a}

  5. Compara con Y=mX+cY=mX+c.

    1y⏟Y=ba⏟m1x⏟X+(−1a)⏟c\underbrace{\frac{1}{y}}_{Y}=\underbrace{\frac{b}{a}}_{m}\underbrace{\frac{1}{x}}_{X}+\underbrace{\left(-\frac{1}{a}\right)}_{c}

    Así que representa 1/y1/y frente a 1/x1/x. La ordenada al origen da a=−1/ca=-1/c y después b=mab=ma.

  6. Comprueba con números. Toma a=2,b=5,x=1a=2,b=5,x=1: la relación original da y(5−1)=2y(5-1)=2, de modo que y=0.5y=0.5 y 1/y=21/y=2. La forma lineal da 52(1)−12=2\tfrac{5}{2}(1)-\tfrac12=2 ✓. Fíjate en que la ordenada al origen es negativa, y eso es justo lo que te dice que a>0a>0.

Answer

1y=ba⋅1x−1a,Y=1y, X=1x, m=ba, c=−1a\frac{1}{y}=\frac{b}{a}\cdot\frac{1}{x}-\frac{1}{a},\qquad Y=\frac{1}{y},\ X=\frac{1}{x},\ m=\frac{b}{a},\ c=-\frac{1}{a}

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