Função Linear e o Conceito de Proporcionalidade Direta

Olhemos para algumas situações de nosso dia a dia:

Todas estas situações envolvem relações entre duas variáveis x e y, a saber: Nestes três exemplos a função tem uma propriedade importante:

se o valor da variável independente "x" dobra, o mesmo acontece com o valor da variável dependente "y"; se o valor de "x" triplica, também triplica o valor de "y"; mais geralmente, se a variável "x" é multiplicada por um número natural "n", o mesmo acontece com a variável "y". Em outras palavras: o quociente "y/x" se mantém constante.

O conceito de função linear:
Uma função que estabelece entre x e y uma relação tal que y/x é constante é dita linear.
Expressamos a relação por y = a.x, "a" constante e dizemos que a variação de "y" é diretamente proporcional a variação de "x".

Vamos mostrar que o gráfico de y = a.x é uma reta, a saber a reta passando por O=(0,0) e A=(1,a).

Os pontos O=(0,0) e A=(1,a) estão no gráfico da função, pois suas coordenadas satisfazem a relação y = a.x.

Seja P=(x,y) é um outro ponto qualquer neste gráfico.
Os triângulos OPC e OAB são semelhantes porque ambos tem um ângulo reto e y/a = x/1 (lembre-se que y/x = a/1, já que P=(x,y) está no gráfico da função).

Segue-se disto que os ângulos POC e AOB são congruentes, e como tem em comum o lado OC segue que P, A e O estão alinhados. Ou seja P está na reta passando por O e A.

Uma observação importante: nos exemplos apresentados acima as funções são crescentes e as variáveis envolvidas estão em relação de proporcionalidade direta. Vamos olhar para outras situações: