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1ER CONCEPTO: El concepto de derivación es muy fácil de comprender. Dada una función Y= F(X), la derivación mide la variación de Y, cuando hay una pequeña variación de X, la definición de la derivada de la función Y = F(X), es: ๐ญ(๐ฟ) = ๐๐ฟ๐ . (๐ฟ๐ โ ๐๐) 2DO CONCEPTO: la derivada es uno de los conceptos más importante en matemática. La derivada es el resultado de un límite y representa la pendiente de la recta tangente a la grafica de la función en un punto. La definicion de la derivada es la siguiente ๐ญโฒ(๐ฟ) = ๐ฅ๐ข๐ฆ ๐โ๐ ๐(๐ฟ + ๐) โ ๐(๐) ๐ 3ER CONCEPTO: la derivada de una función en un punto mide el coeficiente por el cual el valor de la función cambia, es decir, nos da una noción del coeficiente de cambio que es equivalente a decir que tan rápido crece o decrece a lo largo del eje X, la función Y= F(X) en un plano cartesiano de dos (2) dimensiones; es decir, la pendiente de la recta tangente a la función en ese punto. y Tg Tg Y3 Y2 Y1 X X1 X2 X3 ๐ป๐๐๐ = ๐ฅ๐ข๐ฆ โ๐โ๐ โ๐ ๐ (๐ฟ + โ๐ฟ) โ ๐ญ (๐ฟ) = โ๐ โ๐ฟ โ๐ ๐ (๐ฟ + โ๐ฟ) โ ๐ญ (๐ฟ) = ๐ฅ๐ข๐ฆ = ๐ป๐ = ๐ โ๐โ๐ โ๐ โ๐ฟ CREADOR: PIMENTEL YENDER Para derivar una función se utiliza cualquier tipo de letra, en este caso utilizaremos las letras Y; U; V, como símbolo de derivación FUNCIÓN Sea: F(X); G(X); Y(X); U(X); V(X); DERIVADA ๐๐ฆ ๐๐ฅ Sea: Fโ(X); Gโ(X); Yโ(X);Uโ(X);Vโ(X); ๐๐ฆ ๐๐ฅ PROPIEDADES Ó CARACTERÍSTICAS É TEOREMA DE LA DERIVADA FUNCIÓN Y(X)= C Y(X)= X Y(X)= Xn Y(X)= C . F(X) Y(X)= U(X) ± V(X) Y(X)= U(X) . V(X) Y(X)= ๐(๐) DERIVADA Yโ(X)= 0 Yโ(X)= 1 Yโ(X)= nXn-1 Yโ(X)= C . Fโ(X) Yโ(X)= Uโ(X) ± Vโ(X) Yโ(X)= Uโ(X) . V(X) + Vโ(X) . Uโ(X) Yโ(X)= ๐(๐) ๐โ(๐) .๐(๐) โ ๐โ(๐) . ๐(๐) ๐ฝ๐ FUNCIONES POTENCIALES FUNCIÓN DERIVADA 1 2 ๐ผโฒ Yโ(X)= Y(X)= โ๐ โก ๐ ๐โ๐ผ n Y(X)= U (X) Yโ(X)= nUn-1 . Uโ FUNCIONES EXPONENCIALES FUNCIÓN Y(X)= โฎ Y(X)= ๐ผ ๐(๐) Y(X)= ๐ โ๐ โก Y(X)= U V DERIVADA ๐ ๐(๐) 1 ๐(๐)๐ Yโ(X)= โฎ . Uโ Yโ(X)= Uโ . ๐ผ ๐ . ๐ฟ๐๐(a) Yโ(X)= - n๐ผโ๐งโ๐ . Uโ Yโ(X)= vUv-1 . Uโ + Uv. Vโ. Ln(u) FUNCIONES LOGARÍTMICAS FUNCIÓN DERIVADA Y(X)= Log(u) Yโ(X)= Y(X)= Ln Yโ(X)= CREADOR: PIMENTEL YENDER ๐ผโฒ ๐ผ ๐ผโฒ ๐ผ . Log (u) . โฎ โก ๐ ๐ผ .๐ FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS (CIRCULAR) FUNCIÓN DERIVADA Y(X)= ๐ ๐๐(๐) Y(X)= ๐ถ๐๐ (๐) Y(X)= ๐๐(๐) Y(X)= ๐ถ๐ ๐(๐) Yโ(X)= Uโ . ๐ช๐๐(๐ผ) Yโ(X)= - Uโ . ๐๐๐(๐ผ) Yโ(X)= Uโ . Sec2(U) โก (1+Tg2(u)) . Uโ Y(X)= ๐๐๐(๐) Yโ(X)= Uโ . ๐บ๐๐(๐ผ) . ๐ป๐(๐ผ) โก Yโ(X)= Uโ . -๐ช๐๐(๐ผ) . ๐ช๐๐(๐ผ) โก โ ๐ช๐๐ (๐) ๐บ๐๐ (๐)๐ ๐บ๐๐ (๐) ๐ช๐๐ (๐)๐ . Uโ . Uโ Y(X)= ๐ถ๐ก๐(๐) Yโ(X)= Uโ . -Csc2(U) โก (1+Ctg2(u)) . Uโ FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS (CICLOMETRICAS O INVERSAS) FUNCIÓN Y(X)= ๐ด๐๐ ๐ ๐๐(๐) DERIVADA ๐ผโฒ Yโ(X)= โ๐โ๐ผ๐ Y(X)= ๐ด๐๐ ๐ถ๐๐ (๐) Yโ(X)= โ Y(X)= ๐ด๐๐ ๐๐(๐) Yโ(X)= Y(X)= ๐ด๐๐ ๐ถ๐ ๐(๐) Yโ(X)= โ Y(X)= ๐ด๐๐ ๐๐๐(๐) Y(X)= ๐ด๐๐ ๐ถ๐ก๐(๐) CREADOR: PIMENTEL YENDER Yโ(X)= ๐ผโฒ โ๐โ๐ผ๐ ๐ผโฒ ๐ + ๐ผ๐ ๐ผโฒ ๐ผโ๐ผ๐ โ๐ ๐ผโฒ ๐ผโ๐ผ๐ โ๐ Yโ(X)= โ ๐ผโฒ ๐ + ๐ผ๐ Primer paso para derivar La formula más usada en la derivada, donde Y(x) es un función dada, quedando como origen ๐: ๐ฟ๐ โ ๐โฒ: ๐ต ๐ฟ๐โ๐ como esto es una formula constante; se realiza en la tabla de derivación sea Y la función e Yโ (prima) dibujada (Yโ) la función derivada. Ejemplo: Sea: ๐: ๐๐ Como Y es la función de X2 entonces X es igual a X (de la formula) y 2 (elevado de X) es igual a n. ๐: ๐๐ Utilizamos la formula de la derivación ๐โฒ: ๐ต ๐ฟ๐โ๐ Sustituyendo la función sin derivar ๐: ๐๐ en la función de derivada ๐โฒ : ๐๐ฟ๐โ๐ esto es igual a: ๐โฒ : ๐๐ฟ๐ . Se dice que la derivada de: ๐: ๐๐ ๐๐ ๐๐๐๐๐ ๐ ๐โฒ : ๐๐ฟ Nota: F(X) ; Y(X) ; dy(X) son funciones guales y significa lo mismo. Nosotros trabajaremos con Y(X). CREADOR: PIMENTEL YENDER Segundo paso para derivar COMO DERIVAMOS UNA SUMA O RESTA Para resolver este sistema, realizamos a igual que lo anterior; solo que los productos los vamos a identificar: Se la función ๐(๐) 5๐ 4 + 6๐ 3 Identificamos los productos el 5๐ 4 ๐๐๐๐ ๐, ๐ฆ ๐๐ 6๐ 3 ๐๐๐๐ ๐. Resolvemos la derivada de cada producto sea de U y de V; con la formula anterior ๐โฒ: ๐ ๐ ๐โ1 ๐ผ = ๐๐ฟ๐ ๐๐ ๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐ ๐๐ โถ ๐ผโฒ = ๐๐๐ฟ๐โ๐ โ ๐ผโฒ = ๐๐๐ฟ๐ ๐ฝ = ๐๐ฟ๐ ๐๐ ๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐ ๐๐ โถ ๐ฝโฒ = ๐๐๐ฟ๐โ๐ โ ๐ฝโฒ = ๐๐๐ฟ๐ Ya tenemos la derivada de los dos productos; ahora la sustituimos en la formula de la derivada de la suma o resta: ๐โฒ : ๐ผโฒ ± ๐ฝโฒ ๐ โฒ : ๐๐๐ฟ๐ + ๐๐๐ฟ๐ Este es el resultado de la derivada buscada. Sea más directa la operación del ejercicio: ๐(๐) 5๐ 4 + 6๐ 3 ๐โฒ(๐ฟ) ๐๐๐ฟ๐ + ๐๐๐ฟ๐ NOTA: las letras U(X), V(X), F(X), G(X) son lo mismo. Ya que el educador utiliza a su comodidad. Nosotros utilizáremos U(X) y V(X) CREADOR: PIMENTEL YENDER Tercer paso para derivar COMO DERIVAMOS UNA MULTIPLICACIÓN Para derivar una función de este origen se utiliza la formula de ๐โฒ: ๐ต ๐ฟ๐โ๐ de cada producto y se sustituye en la formula de la derivada multiplicativa: Yโ: Uโ.V + Vโ.U; QUE SE LEEE: Yโ = a la derivada de Uโ por V sin derivar + derivada de Vโ por U sin derivar. Ejemplo: Sea la función: ๐(๐) 6๐ โ3 . 2๐ 4 Volvemos a identificar los productos sea: ๐ผ = ๐๐ฟโ๐ ๐๐ ๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐ ๐๐ โถ ๐ผโฒ = โ๐๐๐ฟโ๐โ๐ โ ๐ผโฒ = โ๐๐๐ฟโ๐ ๐ฝ = ๐๐ฟ๐ ๐๐ ๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐ ๐๐ โถ ๐ฝโฒ = ๐๐ฟ๐โ๐ โ ๐ฝโฒ = ๐๐ฟ๐ Una vez derivada los productos U y V sustituimos en la formula antes enunciada: Yโ: Uโ.V + Vโ.U ๐ โฒ : โ 18๐ฟโ๐ . (2๐ฟ๐ ) + (๐๐ฟ๐ ) . 6๐ฟโ๐ Uโ V Vโ U Sea más directa la operación del ejercicio: โ๐ ๐ผ = ๐๐ฟโ๐ โ ๐ผโฒ = โ18๐ฟ ๐(๐ฟ) ๐๐ฟโ๐ . ๐๐ฟ๐ ๐ ๐ฝ = ๐๐ฟ๐ โ ๐ฝโฒ = ๐๐ฟ ๐โฒ : โ ๐๐๐ฟโ๐ . (๐๐ฟ๐ ) + (๐๐ฟ๐ ) . ๐๐ฟโ๐ CREADOR: PIMENTEL YENDER Cuarto paso para derivar COMO DERIVAMOS UNA DIVISIÓN Para derivar la función divisional se realiza a igual que la multiplicación solo que es dividiendo. Para cada producto se deriva con lo formula constante y se sustituye en su fórmula de derivación: ๐โฒ : ๐ผโฒ . ๐ฝ โ ๐ฝโฒ .๐ผ ๐ฝ๐ Sea la función ๐(๐) : ๐๐ฟโ๐ ๐ ๐๐ฟ๐ Identifiquemos la función, sea: ๐ผ = ๐๐ฟโ๐ ๐๐ ๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐ ๐๐ โถ ๐ผโฒ = โ๐๐๐ฟโ๐โ๐ โ ๐ผโฒ = โ๐๐๐ฟโ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ ๐ฝ = ๐๐ฟ๐ ๐๐ ๐ ๐๐๐๐๐๐ ๐ ๐๐ โถ ๐ฝโฒ = ๐ฟ๐โ๐ โ ๐ฝโฒ = ๐ฟโ๐ ๐ Sustituyendo ๐โฒ : ๐ โฒ โฒ โฒ ๐ผ . ๐ฝ โ ๐ฝ .๐ผ en: ๐ : ๐ฝ๐ ๐ ๐ ๐ (โ๐๐๐ฟโ๐ ) . (๐๐ฟ๐ ) โ [( ๐ฟโ๐ ) . (๐๐ฟโ๐ )] ๐ ๐ ๐ (๐๐ฟ๐ ) SEA DIRECTA LA OPERACIÓN DEL EJERCICIO ๐ผ = ๐๐ฟโ๐ โ ๐ผโฒ = โ๐๐๐ฟโ๐ ๐(๐) : ๐๐ฟโ๐ ๐ ๐ โฒ ๐ ๐ฝ = ๐๐ฟ โ ๐ฝ = ๐ฟ ๐ ๐๐ฟ๐ ๐โฒ : ๐ ๐ ๐ โ ๐ ๐ ๐ (โ๐๐๐ฟโ๐ ) . (๐๐ฟ๐ ) โ [( ๐ฟโ๐ ) . (๐๐ฟโ๐ )] ๐ CREADOR: PIMENTEL YENDER ๐ ๐ (๐๐ฟ๐ ) RECOMENDACIÓN DEL AUTOR: Ya terminamos lo que son las derivas de suma, resta, multiplicación y división. Como se puede notar que para derivar es fácil, solo que la enseñanza de la misma, la hace la práctica. Quinto paso para derivar COMO DERIVAMOS UNA RAIZ Para derivar una función de radical se utiliza la formula constante; pero para derivar solo se saca la expresión radical. Sea el caso: ๐ ๐ ๐(๐) : โ๐ฟ โ Sacamos en el radicando, sea ahora ๐(๐ฟ) : ๐ฟ๐ ; que es lo mismo a lo anterior. ๐ Se la función: ๐(๐) : โ๐ฟ ๐ Ordenando: ๐(๐): ๐ฟ๐ Derivando: ๐ โ ๐๐ ๐โฒ(๐ฟ): ๐ฟ ๐ Sea más directo la operación del ejercicio: ๐ ๐(๐) : โ๐ฟ ๐โฒ(๐ฟ): CREADOR: PIMENTEL YENDER ๐ โ๐ ๐ฟ ๐ ๐ Sexto paso para derivar COMO DERIVAMOS FUNCIONES EXPONENCIALES Sea el caso de la función ๐๐ y una función constante a su exponente ๐๐ ; para derivar dichas funciones se utilizan sus formulas correspondientes: 1er CASO: sea LA FORMULA ๐(๐ฟ) : ๐๐ โ ๐๐ . ๐ ๐ ๐ ๐๐๐๐๐ ๐ ๐๐๐๐ ๐โฒ(๐ฟ) ๐๐ . ๐ผโฒ EJEMPLO: SE LA FUNCION ๐(๐ฟ) : ๐๐๐ฟ Sea U = (6X) la derivada es Uโ= 6 Sustituimos en la formula ๐โฒ(๐ฟ) ๐๐ . ๐ผโฒ ๐ ๐โฒ(๐ฟ) ๐๐ . ๐ โก ๐โฒ(๐ฟ) ๐๐ 2do CASO: sea LA FORMULA ๐(๐ฟ) : ๐ถ๐ โ ๐ถ๐ . ๐ณ๐๐(๐ถ) . ๐ ๐ ๐ ๐๐๐๐๐ ๐ ๐๐๐๐ ๐โฒ(๐ฟ) ๐ถ๐ . ๐ณ๐๐(๐ถ) . ๐ผโฒ Para esta función ๐ถ ๐๐ ๐๐๐๐๐ ๐ ๐๐ ๐ú๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐๐, ๐๐ ๐ ๐๐๐๐, ๐ ๐๐ ๐ú๐๐๐๐ ๐๐๐๐๐๐๐๐๐. Sea la función ๐(๐ฟ) : ๐ ๐๐ฟ ๐ถ=2 U= 4x esto aplica que Uโ= 4 Sustituyendo en la formula: ๐โฒ(๐ฟ) ๐ถ๐ . ๐ณ๐๐(๐ถ) . ๐ผโฒ ๐โฒ(๐ฟ) ๐ ๐๐ฟ . ๐ณ๐๐(๐) . ๐ ๐โฒ(๐ฟ) ๐ CREADOR: PIMENTEL YENDER ๐๐ฟ Log( 2) = 0,3010 . (๐, ๐๐๐๐) . ๐ SEA MÁS DIRECTO PARA EL 1ER CASO: ๐) ๐(๐ฟ) : ๐๐๐ฟ ๐๐ ๐โฒ(๐ฟ) ๐๐ ๐๐๐ฟ ๐) ๐(๐ฟ) : โ๐๐ ๐๐๐ ๐โฒ(๐ฟ) โ๐๐๐ SEA MÁS DIRECTO PARA EL 2do CASO: ๐) ๐(๐ฟ) : ๐ ๐โฒ(๐ฟ) ๐ ๐๐๐ฟ ๐๐๐ฟ . ๐ณ๐๐ (๐) . ๐๐ ๐) ๐(๐ฟ) : โ๐๐ ๐โฒ(๐ฟ) ๐๐ฟ โ๐๐ . ๐ณ๐๐ (๐๐) . โ๐๐ ๐) ๐(๐ฟ) : โ๐ ๐โฒ(๐ฟ) CREADOR: PIMENTEL YENDER ๐๐ฟ โ๐ โ๐๐๐๐ฟ โ๐๐๐๐ฟ . ๐ณ๐๐ (โ๐) . ๐๐๐ Séptimo paso para derivar COMO DERIVAMOS FUNCIONES LOGARÍTMICAS Para derivar una función logarítmica utilizamos la regla de la derivación, es decir, para derivar se utiliza los mismos pasos de las operaciones anteriores con la diferencia del cambio de formula. Para derivar una FUNCIÓN LOGARÍTMICA se utiliza como derivada ๐ผโฒ ๐โฒ(๐ฟ) : ๐ณ๐๐ (๐) . ๐ . ๐ผ Y para derivar una FUNCIÓN DE LOGARITMO NEPERIANO (Ln) operamos con la formula siguiente: ๐โฒ(๐ฟ) : ๐ผโฒ ๐ผ ๐ ó .๐ ๐ผ 1er CASO: LOGARITMO sea LA FORMULA ๐โฒ(๐ฟ) : ๐ณ๐๐ (๐) . ๐ . ๐ผโฒ ๐ผ EJEMPLO: SE LA FUNCION ๐(๐ฟ) : ๐ณ๐๐ (๐) (๐๐ฟ๐ ) Sea U = (๐๐ฟ๐ ) la derivada es Uโ= 12X Sea โaโ = 4 ๐ผโฒ Sustituimos en la formula ๐โฒ(๐ฟ) : ๐ณ๐๐ (๐) . ๐ . ๐ผ ๐โฒ(๐ฟ) : ๐ณ๐๐ (๐) . ๐ . CREADOR: PIMENTEL YENDER ๐๐๐ฟ ๐๐ฟ๐ 2do CASO: LOGARITMO NEPERIANO sea LA FORMULA ๐โฒ(๐ฟ) : ๐ผโฒ ๐ผ EJEMPLO: SE LA FUNCION ๐(๐ฟ) : ๐ณ๐ (๐๐ฟ๐ ) Sea U = (๐๐ฟ๐ ) la derivada es Uโ= 8X ๐ผโฒ ๐ผ Sustituimos en la formula ๐โฒ(๐ฟ) : ๐โฒ(๐ฟ) : ๐๐ฟ ๐ ๐๐ฟ ๐ฟ ๐ = SEA MÁS DIRECTO PARA EL 1ER CASO: ๐(๐ฟ) : ๐ณ๐๐ (โ๐๐) (โ๐๐๐ฟโ๐ ) ๐โฒ(๐ฟ) : ๐ณ๐๐ (โ๐๐) . ๐ . ๐๐๐๐ฟ โ๐๐๐ฟโ๐ SEA MÁS DIRECTO PARA EL 2do CASO: ๐(๐ฟ) : ๐ณ๐ ๐โฒ(๐ฟ) : โ ๐๐๐ ๐๐ ๐ฟ ๐ = ๐ โ๐๐๐ฟ๐ CREADOR: PIMENTEL YENDER ๐ (โ๐๐๐ฟ๐ ) ๐ ๐ โ๐๐๐ฟ๐ .๐ Octavo paso para derivar COMO DERIVAMOS FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS Para derivar funciones trigonométricas, realizamos los pasos de derivación de los ejercicios anteriores; con la diferenciar que el ángulo (โก) de la función es constante para la sustitución de la formula. Sea así para todas las funciones. Las funciones trigonométricas representan varias fórmula para su derivación sea el caso de la función a derivar. Sea la función ๐(๐ฟ) : ๐๐๐ง(๐๐ฟ) Sea (U) el ángulo interno (โก) = 2x la derivada es Uโ = 2 Sustituimos en la formula ๐โฒ(๐ฟ) : ๐ผโฒ . ๐ช๐๐ (๐) ๐โฒ(๐ฟ) : ๐. ๐ช๐๐ (๐๐ฟ) NOTA: 2 Cos (2X) no se multiplica, porque (2x) es un ángulo y 2 es un número independiente del (โก). Cuando la función es potencial se deriva la potencia, se coloca la derivación y se multiplica por la función a derivar sea el caso: ๐ ๐(๐ฟ) : ๐๐๐ง๐ (๐๐ฟ) Derivamos la potencia: ๐โฒ(๐) : ๐ ๐ ๐ ๐ฌ๐๐งโ ๐ Derivamos el ángulo ๐(๐ฟ) : Sen (4X) ๐โฒ(๐ฟ) = Cos 4 Lo sustituimos en la formula: ๐โฒ(๐ฟ) : ๐ผโฒ . ๐ช๐๐ (๐) ๐ ๐ โ๐ ๐โฒ(๐ฟ) : ๐ฌ๐๐ง . ๐ ๐ช๐๐ (๐๐ฟ) ๐ ๐๐๐ก๐: Siempre el ángulo es (U) y la potencia es (V) CREADOR: PIMENTEL YENDER Noveno paso para derivar COMO DERIVAMOS FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS (CICLOMÉTRICAS) Para derivar estos tipos de ejercicios solo basta con derivar el ángulo interno llamado ó simbolizado como (U). Una vez derivada (U) se sustituye en la formula. Sea así para todas las funciones Ciclométricas. Sea el caso de la función: ๐(๐ฟ) : ๐จ๐๐๐บ๐๐(๐๐ฟ๐ ) Sea U = 6๐ 3 ๐๐ ๐๐๐๐๐ฃ๐๐๐ ๐๐ ๐ โฒ = 18๐ 2 Sustituimos en la formula: ๐โฒ(๐ฟ) : ๐โฒ(๐ฟ) : ๐๐๐ฟ๐ โ๐ โ (๐๐ฟ๐ )๐ = ๐ผโฒ โ๐โ (๐ผ)๐ ๐๐๐ฟ๐ โ๐ โ (๐๐๐ฟ๐ ) En este caso hay que resolver el cuadrado que está dentro de la raíz. SEA MÁS DIRECTO ๐(๐ฟ) : ๐จ๐๐๐ช๐๐(๐๐ฟ๐ ) Sea U= 4๐ 2 โ Uโ= 8X ๐โฒ(๐ฟ) : โ CREADOR: PIMENTEL YENDER ๐๐ฟ โ๐ โ (๐๐๐ฟ๐ )