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Funciones algebraicas

Función constante f(x) = c: gráfica, derivada, integral y propiedades

La función constante f(x) = c: su gráfica como recta horizontal, por qué su derivada es 0, su integral cx + C, límites y errores comunes con constantes.

Funciones algebraicas Actualizado 3 min de lectura

De un vistazo

f(x) = c
Dominio
(-\infty, \infty)
Rango
El único valor \{c\}
Derivada
0
Integral
cx + C
Gráfica
Una recta horizontal que pasa por (0, c)
Pendiente
0 en todo punto
En esta página
  1. Definición y fórmula
  2. Gráfica de una función constante
  3. Derivada de una constante
  4. Integral de una constante
  5. Propiedades clave
  6. Ejemplos resueltos
  7. Errores comunes
  8. Cómo se relaciona

Una función constante devuelve el mismo número sin importar qué valor le des. Se escribe f(x) = c, donde c es un número real fijo, y es la función más sencilla del cálculo y el punto de partida de todas las reglas de derivación e integración.

Definición y fórmula

f(x) = c

Aquí c puede ser cualquier número real: f(x) = 3, g(x) = -\tfrac{1}{2}, h(x) = \pi. La entrada x no aparece en el lado derecho, así que cambiar x nunca cambia la salida. Algunos ejemplos que verás en la práctica son una tarifa fija, la aceleración de un objeto a velocidad constante (cero) o el valor f(a) una vez fijado a.

Gráfica de una función constante

La gráfica de y = c es una recta horizontal que corta al eje y en (0, c). Todos sus puntos tienen la misma altura.

Gráfica de las funciones constantes y = 3 e y = -2
Cada función constante es una recta horizontal. Su pendiente, y por tanto su derivada, es 0 en todo punto.

Derivada de una constante

La derivada de una constante es cero:

\frac{d}{dx}\, c = 0

A partir de la definición de derivada como límite:

f'(x) = \lim_{h \to 0} \frac{f(x+h) - f(x)}{h} = \lim_{h \to 0} \frac{c - c}{h} = \lim_{h \to 0} 0 = 0

Geométricamente, una recta horizontal tiene pendiente 0, así que cada recta tangente es la propia recta. Este hecho es la regla de la constante y explica por qué el término independiente de un polinomio desaparece al derivar.

Integral de una constante

Yendo hacia atrás, una función cuya derivada es c es cx, así que

\int c\,dx = cx + C

Para una integral definida, el área bajo y = c desde a hasta b es un rectángulo de altura c y base b - a:

\int_a^b c\,dx = c(b - a)

Si c es negativa, el rectángulo queda por debajo del eje y el área con signo es negativa.

Propiedades clave

  • Continua y derivable en todo punto. No tiene saltos, huecos ni picos.
  • Los límites son inmediatos. \lim_{x \to a} c = c para todo a, y también \lim_{x \to \pm\infty} c = c.
  • Función par. f(-x) = f(x), así que la gráfica es simétrica respecto al eje y.
  • Ni creciente ni decreciente. Es a la vez no creciente y no decreciente.
  • Cada punto es un máximo y un mínimo. Como la salida nunca cambia, cada x da a la vez el valor más grande y el más pequeño.
  • Polinomio de grado cero. Una constante distinta de cero es cx^0, el primer escalón de las funciones polinómicas.

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1. Deriva f(x) = 7. La derivada es f'(x) = 0.

Ejemplo 2. Deriva g(x) = 4x^2 + 9. Por la regla de la suma, g'(x) = 8x + 0 = 8x. El 9 no aporta nada.

Ejemplo 3. Deriva y = \pi^2. Aunque parezca complicado, \pi^2 \approx 9.87 es solo un número, así que y' = 0.

Ejemplo 4. Calcula \int_1^4 5\,dx. La antiderivada es 5x, así que el valor es 5(4) - 5(1) = 15, el área de un rectángulo de 5 \times 3.

Errores comunes

  1. Tratar como variables las constantes que parecen expresiones. e^2, \ln 3 y \sin\frac{\pi}{6} son números, así que sus derivadas son 0. Es frecuente escribir por error \frac{d}{dx}e^2 = e^2.
  2. Olvidar la x al integrar. \int 5\,dx = 5x + C, no 5 + C.
  3. Confundir c y C. La constante de integración C es nueva y arbitraria. No es el mismo número que la c de f(x) = c.
  4. Eliminar un factor constante. La derivada de un término constante es 0, pero un factor constante se mantiene: \frac{d}{dx}(5x) = 5, no 0. Consulta la regla del múltiplo constante.

Cómo se relaciona

Una función constante es una función lineal con pendiente 0 y el caso particular n = 0 de las funciones potencia. En las aplicaciones, una derivada igual a cero en un intervalo indica que la función original es constante allí, una consecuencia del teorema del valor medio. Por eso también toda antiderivada lleva un +\,C: dos funciones con la misma derivada difieren en una constante. Para saber más, lee la guía de antiderivadas.

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Preguntas frecuentes

¿Cuál es la derivada de una constante?

La derivada de cualquier constante es 0. Una constante nunca cambia, así que su tasa de cambio es cero, y la gráfica de y = c es una recta horizontal con pendiente 0.

¿Cuál es la integral de una constante?

La integral de una constante c es \int c\,dx = cx + C. Por ejemplo, \int 5\,dx = 5x + C, porque la derivada de 5x es 5.

¿Una función constante es continua?

Sí. Una función constante es continua y derivable en todo número real. Su límite en cualquier punto a es simplemente c.

¿Una función constante es un polinomio?

Sí. Una constante distinta de cero es un polinomio de grado 0, ya que c = cx^0. La función cero f(x) = 0 también es un polinomio, aunque normalmente su grado se deja sin definir.

¿Una función constante es par o impar?

Toda función constante es par, porque f(-x) = c = f(x). Solo la función cero es par e impar a la vez.

Escrito por el equipo de PracticeCalculus

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