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Sobre la derivada en un punto
Fórmulas para el cálculo de derivadas
El cálculo de la derivada de una función pocas veces puede hacerse utilizando el límite de la definición de derivada. Entonces... ¿cómo se hace?
Ejemplo: Derivada de Como en la expresión lo último que haríamos sería la suma, empezamos por la regla de derivar la suma: La expresión es una cadena; su derivada será el producto de las derivadas, pero así: En definitiva, . |
Algunas fórmulas elementales
Fórmulas para las operaciones
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Algunos problemas típicos
¿Cómo derivar una función definida a trozos? Imagina una función como Para calcular , empezamos estudiando la continuidad de .
Después, hallaremos para : Para hallar , podemos intentarlo aplicando el siguiente enunciado (basado en el teorema del valor medio, que se ve más adelante) Enunciado: Suponiendo f continua en x=a,
(Para el enunciado es similar) Así pues, hallaremos los límites
Problemas de contacto entre curvas Observa las dos figuras siguientes: En la primera, suele decirse que las funciones f y g tienen un contacto de orden 0; en casos como el de la segunda, diremos que tienen un contacto de orden superior.
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Ejemplo 2 Para calcular , empezamos estudiando la continuidad de .
Por tanto, también es continua en x=1. Después, hallaremos para Ahora, para hallar las derivadas laterales en x=1, calculamos los límites laterales de f ‘ :
Ambas derivadas son distintas, luego no existe la derivada en x=1. Lo que ocurre con la gráfica en ese punto es claro: "Tiene una semitangente por la izquierda de pendiente 9, y otra por la derecha de pendiente 1; por tanto, tiene punto anguloso en x=1"
Ejemplo 3
Solución Basta imponer las condiciones de contacto tangencial x=1: 1ª 2ª Como y ,
De ambas igualdades resulta el sistema , de solución Observación: El problema se resolvería igual si, por ejemplo, en vez de la recta , hubieran hecho referencia a otra función. Por ejemplo, si la tangente a la gráfica de f hubiera sido la curva (Inténtalo en ese caso) |
Ejercicios propuestos
1. Obtén la derivada de a) b)
2. Idem, derivada de
3. Calcula a y b, si las curvas son tangentes en x= -1. (Sol: a=b= -1).