DERIVADAS.

Presentación del tema: "DERIVADAS."— Transcripción de la presentación:

1 DERIVADAS

2

3

4 Tasa de variación media.
Dada la función f en [a,b], se llama tasa de variación media de f en [a,b] Ejemplo.- Un automóvil se mueve según la función e(t) = 2.t 2; donde t es el tiempo en segundos y e(t) el espacio que recorre dicho móvil en línea recta en metros. Calcular la velocidad media (tasa de variación) durante los 10 primeros segundos Hay que observar que la tasa media de f en [a,b], es la pendiente de la recta secante a f(x) en los puntos (a,f(a)) y (b,f(b))

5 Si existe TVI(a), lo denominamos DERIVADA DE f(x) EN EL PUNTO a, y se denota por f ’(a)

6

7

8 La función f es derivable en x = a si y solo si f ’(a-) = f ’(a+):
Derivadas laterales Denominamos derivadas laterales (izquierda y derecha) de f en x = a, a los límites: La función f es derivable en x = a si y solo si f ’(a-) = f ’(a+): Ejemplo.- Existe la derivada de f en x = 1, siendo f la función Teniendo en cuenta que Se deduce que f no es derivable en x = 1

9 Derivabilidad y continuidad
Si f es derivable en x = a, entonces f es continua en x = a. Hay que observar que: Si f es continua en x = a, no tiene por que ser derivable en x = a. Si f no es continua en x = a, f no es derivable en x = a Ejemplo.- Estudiar la continuidad y derivabilidad de la función valor absoluto. f es continua ya que Sin embargo no es derivable en x = 0, ya que

10 Si f es derivable en todo número real, decimos que f es derivable.
Funciones derivables Si f es derivable en todo número real, decimos que f es derivable. Hay que observar que: Las funciones polinómicas son derivables, al igual que la función sen o cos, o también las funciones exponenciales. Sin embargo no lo son por ejemplo la función tan que tiene discontinuidades de salto infinito, y en esos puntos ni es continua ni derivable

11 La recta tangente y normal
Teniendo en cuenta que f ’(a) (si existe) es la PENDIENTE de la RECTA TANGENTE rtg a la función f, en el punto (a,f(a)), dicha recta será Y teniendo en cuenta que (-f ’(a))– 1 (si existe) es la PENDIENTE de la RECTA NORMAL (recta perpendicular a la recta tangente a f) en el punto (a,f(a)) ) rnor a la función f, en el punto (a,f(a)), dicha recta será

12 La recta tangente y normal
Ejemplo.- Calcular la recta tangente r y normal s a f(x) = x2 en x = 1

13 Función derivada Dada una función f, llamamos función derivada de f a la que se obtiene mediante el límite Dada una función f, llamamos función derivada segunda de f a la que se obtiene mediante el límite La derivada de la segunda derivada se denomina derivada tercera (f’’’(x)), y así sucesivamente

14 Función derivada Ejemplo.- Si un objeto se según la ecuación de espacio e(t) = 2.t2 + 5.t + 1 metros (t en segundos), calcular su velocidad y su aceleración instantánea

15

16 Derivada de la función constante f(x) = k
Cálculo de derivadas Derivada de la función constante f(x) = k Ejemplo.- La derivada de la función f(x) = , será f ’(x) =0 Derivada de la función identidad f(x) = x Ejemplo.- La derivada de la función potencia f(x) = x, será f ‘(x) = 1

17 Derivada de la función potencia f(x) = xn, con n un número natural
Cálculo de derivadas Derivada de la función potencia f(x) = xn, con n un número natural En general, también se cumple para n un número racional Ejemplo.- La derivada de la función f(x) = x-3, es f ’(x) = (-3) . x-4

18 Derivada de la raíz cuadrada f(x) = x
Cálculo de derivadas Derivada de la raíz cuadrada f(x) = x

19 Derivada de la función de proporcionalidad inversa f(x) = 1/x
Cálculo de derivadas Derivada de la función de proporcionalidad inversa f(x) = 1/x

20

21

22

23

24

25 Ejemplo.- Si y = 3.x2, será y ‘ (x) = 3.(2.x) = 6.x
Reglas de derivación Si y = k.f(x) Ejemplo.- Si y = 3.x2, será y ‘ (x) = 3.(2.x) = 6.x

26 Ejemplo.- Si y = x2 + x, será y ‘ (x) = 2.x + 1
Reglas de derivación Si y = f(x)  g(x) Ejemplo.- Si y = x2 + x, será y ‘ (x) = 2.x + 1

27 Ejemplo.- Si y = (3x2).(x). Será
Reglas de derivación Si y = f(x) . g(x) Ejemplo.- Si y = (3x2).(x). Será y ‘ (x) = (6x). (x) + (3x2).[1/(2x)] = (15x2) / (2x)

28 Ejemplo.- Si y = (x+1) / (x2). Será
Reglas de derivación Si y = f(x) / g(x) Ejemplo.- Si y = (x+1) / (x2). Será y ‘ (x) = [1.(x2) – (x+1).(2x)] / x4 = - (x+2) / x3

29 Si y = ( f º g ) (x) = f(g(x)), se cumple:
La regla de la cadena Si y = ( f º g ) (x) = f(g(x)), se cumple: Ejemplo.- Si y = (x2+1), denominando f(g) = g y g(x) = x2+1, será:

30 Derivadas de las funciones logarítmicas
Si y = ln x Ejemplo.- Si y = ln (5x+9). Será

31 Derivadas de las funciones logarítmicas
Si y = loga x, como loga x = ln x / ln a, teniendo en cuenta las reglas de derivación será Ejemplo.- Si y = log3 (5x+9). Será

32 Derivadas de las funciones exponenciales
Si y = ex , tomando logaritmos neperianos será Si y = ax , como y = ex.ln a será

33 Derivadas de las funciones exponenciales
Si y = f(x)g(x) , como y = eg(x).ln f(x) será Ejemplo.- Si y = 72x. Será

34 Derivadas de las funciones trigonométricas
Si y = sen x, aplicando la definición de derivada será Si y = cos x, utilizando el teorema fundamental de trigonometría será

35 Derivadas de las funciones trigonométricas
Si y = tg x = sen x / cos x, utilizando las reglas de derivación será Ejemplo.- Si y = cos(ln x), será

36 Derivadas de las funciones trigonométricas inversas
Hay que tener en cuenta que como las funciones trigonométricas son periódicas, las funciones inversas, existirán solamente en un intervalo en el cual dicha función sea biyectiva Si y = Arco sen x, teniendo en cuenta que será sen y = x, será Si y = Arc cos x, razonando de forma análoga al resultado anterior será Si y = Arc tg x, será

37 Derivadas de las funciones trigonométricas inversas
Ejemplo.- Si y = Arc sen x, será

38 Mas ayuda del tema de la página Matemática de DESCARTES del Ministerio de Educación y ciencia ( En la siguiente diapósitiva

39

40

41

42

43

44

45

46 Mas ayuda del tema de la página Matemática de GAUSS del Ministerio de Educación y ciencia ( En la siguiente diapósitiva

47

48 Mas ayuda del tema de la página lasmatemáticas
Mas ayuda del tema de la página lasmatemáticas.es Videos del profesor Dr. Juan Medina Molina ( En la siguiente diapósitiva

49

50

51 Mas ayuda del tema de la página Manuel Sada (figuras de GeoGebra) ( En la siguiente diapósitiva

52