y=1xy = \dfrac{1}{x}

Gráfica de la función recíproca y=1/xy = 1/x

y=1xy = \dfrac{1}{x} es la función racional que expresa la proporcionalidad inversa1. Al multiplicar ambos miembros por xx queda xy=1xy = 1, así que la gráfica es una hipérbola cuyas asíntotas son el eje xx y el eje yy.

Dominio y rango

  • El dominio es x≠0x \neq 0
  • El rango es y≠0y \neq 0
  • Es una función impar
  • Cada rama decrece

Ningún xx hace que 1x=0\dfrac{1}{x} = 0, así que la curva no toca nunca el eje xx.

Simetría

Como f(−x)=−f(x)f(-x) = -f(x), es una función impar con simetría central respecto del origen, y su gráfica se reparte entre el primer y el tercer cuadrante. Es además simétrica respecto de las rectas y=xy = x e y=−xy = -x.

Asíntotas y límites

AproximaciónComportamiento
x→±∞x \to \pm\inftyy→0y \to 0
x→0+x \to 0^{+}y→+∞y \to +\infty
x→0−x \to 0^{-}y→−∞y \to -\infty

El eje xx es una asíntota horizontal y el eje yy, una vertical. Los valores saltan de −∞-\infty a +∞+\infty al cruzar el origen, y por eso la gráfica se parte en dos ramas separadas.

Monotonía

La derivada es y′=−1x2y' = -\dfrac{1}{x^2}, negativa para todo x≠0x \neq 0, así que la función decrece en x<0x < 0 y decrece en x>0x > 0. No es decreciente en toda la recta real: x=−1x = -1 da y=−1y = -1 mientras que x=1x = 1 da y=1y = 1, de modo que el valor sube al cruzar el hueco. Solo decrece dentro de una misma rama.

Puntos destacados

xxyy
−1-1−1-1
12\dfrac{1}{2}22
1111
2212\dfrac{1}{2}

Todo punto de la curva cumple xy=1xy = 1, así que el rectángulo que se forma al bajar perpendiculares a los dos ejes tiene siempre área 11.

Relación con otras funciones

La función recíproca es su propia inversa: al despejar xx en y=1xy = \dfrac{1}{x} resulta x=1yx = \dfrac{1}{y}, de modo que aplicarla dos veces devuelve el valor de partida. Su integral produce el logaritmo natural.

∫dxx=ln⁡∣x∣+C\int \frac{dx}{x} = \ln|x| + C

Elevar al cuadrado el denominador da en cambio 1x2\dfrac{1}{x^2}, una función par cuyos valores son siempre positivos, con una forma notablemente distinta.

Aplicaciones

La proporcionalidad inversa describe relaciones en las que un producto se mantiene constante.

  • La ley de Boyle, en la que la presión y el volumen varían de forma inversa a temperatura fija2
  • La velocidad y el tiempo necesario para recorrer una distancia fija
  • La resistencia y la corriente a voltaje fijo
  • Repartir una cantidad fija de trabajo entre un número de personas
  1. Multiplicative inverse, Wikipedia
  2. Boyle's law, Wikipedia