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Ecuación de la recta  punto - pendiente

Sabemos que una ecuación lineal se expresa de la forma:     y = mx + n


Una ecuación lineal se representa mediante una recta que pasa por el punto  (0 , n)  y tiene pendiente  m .


La pendiente de una recta es la variación que se produce en la  y  cuando la variable  x  aumenta una unidad. En una ecuación lineal, la pendiente es el coeficiente m .


Podemos calcular la pendiente de una recta si conocemos las coordenadas de dos de sus puntos,  P(x0 , y0)  ,  Q(x1 , y1)  , mediante la siguiente fórmula:


pendiente


donde   y1 - y0   es la variación de la   y ,   x1 - x0   es la variación de la  x .


Si de una recta (función lineal) se conocen uno de sus puntos (x0 , y0) y su pendiente, m, podemos escribir la forma punto-pendiente de la ecuación de la recta así:


punto_pendiente


pendiente_recta


Interpolación lineal

La interpolación es un procedimiento que nos permite saber, aproximadamente, los valores intermiedios que toma una función desconocida cuando nos dan datos conocidos.


Dados dos puntos  P(x0 , y0)  ,  Q(x1 , y1)  de una función   f  de la que no conocemos su expresión algebraica, podemos calcular aproximadamente el valor que toma la función en un punto  x ∈ [x0 , x1]  mediante la expresión:

interpolacion_lineal

Este tipo de interpolación se llama interpolación lineal.


interpolacion_lineal


Ejemplo de interpolación lineal

Determinar la función lineal de interpolación que pasa por los puntos (-1 , 0) , (4 , 2) .


Interpola el valor  a = 1  y extrapola el valor  b = 5.


Tenemos los puntos:


      P(x0 , y0) = (-1 , 0)


      Q(x1 , y1) = (4 , 2)


Obtenemos la función de interpolación lineal:


interpolacion_lineal


Interpolando   a = 1   obtenemos:     f(1) = 2/5 + 2/5 = 4/5


Extrapolando   b = 5   obtenemos:     f(5) = 2 + 2/5 = 12/5




interpolacion_lineal

Interpolación cuadrática

Dados tres puntos  (x0 , y0) , (x1 , y1) , (x2 , y2)  no alineados de una función de la que no conocemos su expresión algebraica, podemos calcular aproximadamente el valor que toma la función en un punto  x ∈ [x0 , x2]  mediante la expresión:

interpolacion_cuadratica

Donde los coeficientes  a ,  b ,  c  se calculan resolviendo el siguiente sistema de tres ecuaciones con tres incógnitas:

sistema_ecuaciones

Este tipo de interpolación se llama interpolación cuadrática.

Extrapolación

Cuando el valor que queremos calcular está fuera del intervalo conocido, pero muy próximo a él, se llama extrapolación.

izquierda
         arriba
derecha