Lineaarinen funktio
Suureet ovat lineaarisesti riippuvia, mikäli toinen saadaan sanottua toisen avulla kerto-, jako-, yhteen- tai vähennyslaskulla.
Edellä olevassa k ja b ovat jotain vakioita.
Esimerkki 1
Perunoiden hinta on 0,80€/kg. Kuinka paljon maksaa 5 kg? Muodosta funktio perunoiden hinnalle y, kun ostetaan x kiloa perunoita.
Ratkaisu
funktio, kun ostetaan x kiloa perunoita
f(x) = 0,80x
Funktion kuvaajasta tulee suora, eli lineaarinen. Kuvaajasta voimme myös lukea, että 5 kg maksaa 4 €.
Esimerkki 2
Taksimatkan hinta muodostuu 8 € lähtömaksusta ja 0,5 € kilometritaksasta. Muodosta funktio taksimatkan hinnalle matkan funktiona. Piirrä funktion kuvaaja.
Ratkaisu
Merkitään matkustettuja kilometrejä kirjaimella x ja taksimatkan hintaa kirjaimella y.
f(x) = 0,5x + 8
Kuinka monta kilometriä pääsee 20 €? Luetaan kuvaajasta, josta nähdään, että 24 kilometrin matka maksaa 20 €.
Tarkistetaan tämä vielä laskemalla, eli milloin f(x) = 20?
0,5x + 8 = 20
0,5x = 20 – 8
0,5x = 12 || : 0,5
x = 24
Myös laskemalla saatiin tulos, että 20 eurolla pääsee 24 kilometrin matkan.
Harjoituksia
1. Kopiokoneen perusvuokra kuukaudessa on 380 €. Kokonaiskuukausivuokra kasvaa lineaarisesti otettujen kopioiden määrästä riippuen. Kun kuukauden aikana otetaan 1400 kopiota, kuukausivuokraksi tulee 450 €.
a) Laske yksittäisen kopion hinta.
b) Muodosta sen funktion lauseke f(x), joka kuvaa kuukausilaskun f riippuvuutta kopioiden määrästä x ja laske kuinka paljon maksaa 5000 kopion ottaminen kuukaudessa.
c) Yksittäisen kopion hinta muuttui. Yritys otti 2500 kopiota, jolloin kuukauden lasku oli 555€. Kuinka paljon yksittäisen kopion hinta muuttui?
Vihje
Kuinka monta euroa 1200 kopioita kasvattaa vuokraa? Kuinka paljon siis yksi kopio kasvattaisi vuokraa?
2. Kaksikymmentä euroa maksavalla kirjakortilla kirjan sai ostetuksi 30 % ohjevähittäishintaa halvemmalla. Elsa osti kirjakortin, ja hän osti sillä usein kirjoja kirjasarjasta, jonka kirjat maksoivat 6,50 euroa ilman asiakaskorttia. Kirjoita matemaattinen lauseke Elsan ostamien kirjojen määrän ja kokonaissumman väliselle funktiolle. Laske lausekkeen avulla, montako kirjaa Elsa kykeni enintään ostamaan, kun hän päätti kuluttaa kirjahankintoihin korkeintaan 100 euroa yhteensä.
Vihje
Kuinka paljon kirjat maksavat alennuksen jälkeen. Huomioi lausekkeessa myös kirjakortin hinta.
3. Pienpaino perii kirjan ensimmäisestä 50 kappaleesta 9 euroa kappaleelta ja seuraavista 4 euroa kappaleelta. Kirjasta tehdään x:n kappaleen painos, kun x on yli 50. Tee eurojen (=y) ja painosmäärän x välille lineaarinen funktio. Laske funktion avulla, kuinka suuri oli painos, kun se maksoi 818 euroa.
Vihje
Jos merkitset painosmäärää x, niin mikä on 50 kirjan ylittävä määrä?
4. Kännykkäliittymän A kuukausimaksu on 4 euroa ja puhelumaksu 0,09 euroa minuutilta. Kännykkäliittymässä B ei ole kuukausimaksua, mutta puhelumaksu on 0,12 euroa minuutilta.
a) Määritä kuukausilaskun suuruus kummassakin tapauksessa lausekkeena, jossa muuttujana on puheaika minuutteina.
b) Kuinka suuri kuukausilasku on kummankin liittymän osalta, jos käyttäjä puhuu 4 tuntia?
c) Millä puheajalla liittymien A ja B kuukausilaskut ovat yhtä suuret?
Vihje
Merkitse minuutteja x.
5. Omakotitalossa asuva on nykyisin asiakkaana sähköyhtiössä Sähköshokki, josta ostetun sähkön hinta muodostuu perusmaksusta 4,02 €/kk ja kulutusmaksusta 7,87 snt/kWh. Hän saa sähköyhtiö Salamavarkaalta hintatarjouksen 4,32 €/kk ja 7,65 snt/kWh.
a) Määritä kuukausilaskun suuruus euroissa molempien yhtiöiden tapauksessa lausekkeena, jossa muuttujana on käytetyn sähkön määrä (kWh).
b) Kuinka suuri sähkölasku on kummassakin tapauksessa, jos kuukausikulutus on 800 kWh?
c) Mikä tulee kulutuksen olla kuukaudessa, jotta kannattaisi vaihtaa sähköntoimittajaa?
Vihje
c-kohdassa laske ensin millä kulutuksella hinta molemmilla toimittajilla on yhtä suuri.
6. Mopon vuokraa euroina kuvaa funktio
V(x) = 0,6x + 5 , jossa x on ajettu matka kilometreinä.
a) Kuinka suuri on perusmaksu ? Entä yhden ajetun kilometrin hinta?
b) Laske V(10) ja V(80).
c) Montako kilometriä voi ajaa 50 eurolla?
d) Piirrä kuvaaja vuokralle, kun ajetaan 0 – 100 km.
Vihje
Perusmaksu on se, kun ei ole ajettu vielä yhtään kilometriä, eli x=0
7. Kenkäkauppias saa kiinteätä kuukausipalkkaa 320 € ja tämän lisäksi 30 € jokaisesta myydystä kenkäparista. Muodosta matemaattinen lauseke (eli funktio), joka ilmaisee palkan suuruuden myytyjen kenkien (x) määrästä riippuen. Laske lauseketta käyttäen kuinka monta kenkäparia on myytävä, jotta myyjän kuukausipalkka olisi ainakin 2200 €?
Vihje
Millä x:n arvolla funktio saa arvon 2000?
8. Liisa-Petteri myy 72 euron hintaisia Eiffel-tornin muotoisia hilavitkuttimia sopimuspalkalla. Hän saa viikossa kiinteää palkkaa 90 € ja lisäksi 20 % provisioita myymiensä laitteiden myynnin arvosta.
a) Kuinka paljon palkkaa Liisa-Petteri saa viikolta, jonka myynnin arvo on 1800 €?
b) Kuinka monen koneen myynnillä hänen viikkopalkkansa on 378 €?
c) Palkkioperustetta muutetaan siten, että luovutaan kokonaan kiinteästä viikkopalkasta, mutta provisio nostetaan 25 prosenttiin myynnin arvosta. Kuinka monta prosenttia paremman palkan Liisa-Petteri saa uuden palkkioperusteen mukaan, jos hän myy 40 laitetta viikossa?
Vihje
Muodosta funktio palkalle, kun myytyjen koneiden määrä on x.
9. Häitä suunnitteleva pariskunta saa tarjouksen kahdelta eri järjestäjältä. Pitopalvelu Räntähäät laskuttaa perusmaksuna 60 euroa ja lisäksi 20 euroa henkilöltä. Pitopalvelu Arja Kuppi laskuttaa perusmaksun 420 euroa, ja lisäksi 5 euroa/henkilö. Muodosta laskujen suuruutta kuvaavat lausekkeet ja selvitä milloin kannattaa valita Arja Kuppi.
Vihje
Merkitse henkilöiden määrää x ja muodosta lausekkeet. Merkitse lausekkeet yhtäsuuriksi. Milloin B on pienempi kuin A?
10. Liisa-Petteri päättää juosta Kuopiosta Helsinkiin. Hän aloittaa juoksun kello 12.00. Liisa-Petterin juoksunopeus on tasainen ja tarkkailija havaitsee, että funktio
f(t) = 20t havainnollistaa Liisa-Petterin etäisyyttä Kuopiosta (km), kun t tuntia on kulunut lähdöstä.
a) Kuinka kaukana Liisa-Petteri on Kuopiosta, kun kello on 15.00?
b) Monelta Liisa-Petteri on juossut koko matkan 390 km?
c) Mikä on Liisa-Petterin juoksunopeus?
Vihje
Mitä kuvaa luku 20 funktiossa, jos t on aika tunteina?