Determinación de una derivada

Los derivados se pueden usar para determinar características útiles de un gráfico, como los máximos, mínimos, picos y valles, y pendientes. Incluso puedes usarlos para dibujar ecuaciones complejas sin una calculadora gráfica! Desafortunadamente, determinar la derivada de una ecuación suele ser una tarea difícil, pero este artículo te ayudará con varios consejos y trucos.

Pasos

Imagen titulada Tomar derivadas en cálculo Paso 1
1. Comprender la notación de una derivada. Las siguientes dos formas de notación son las más comunes, pero se pueden encontrar muchas otras formas en Wikipedia.
  • Notación de Leibniz Esta notación se usa más comúnmente cuando la ecuación contiene ay y x. Dy/dx significa literalmente "la derivada de y con respecto a x". Trate de pensar en ello como Δy/Δx para los valores de x e y donde la diferencia es infinitesimal. Esta explicación da naturalmente la definición de un límite con respecto a la derivada: limh->0 (f(x+h)-f(x))/h. Aplicando esta notación a la segunda derivada, escribe: dy/dx.
  • Notación de Lagrange La derivada de una función f también se escribe como f`(x). Esta notación se pronuncia como "la función f de x". Esta notación es más corta que la de Leibniz y se usa cuando se considera una derivada como función. Para derivadas más altas solo agregue otro " ` " preparado para "F", haciendo que la segunda derivada se vea como f``(x).
Imagen titulada Tomar derivadas en cálculo Paso 2
2. Comprender qué es un derivado y para qué se utiliza. Primero, para encontrar la pendiente de un gráfico lineal, se toman dos puntos en la línea y estas coordenadas se insertan en la ecuación (y2 - y1)/(X2 - X1). Pero, esto solo es posible con gráficos lineales. Para ecuaciones cuadráticas y superiores, el gráfico es una curva, por lo que la diferencia entre dos puntos no es lo suficientemente precisa. Para encontrar la pendiente de una tangente de una parábola, se toman dos puntos y se llenan en la ecuación, para determinar la pendiente de una línea curva: [f(x + dx) - f(x)]/dx. Dx significa"delta x," cual es la diferencia entre las dos coordenadas x de los dos puntos de la grafica. Tenga en cuenta que esta ecuación es la misma que (y2 - y1)/(X2 - X1), pero en una forma diferente. Como ya se sabe que el resultado no será exacto, se elige una aproximación indirecta. Para encontrar la pendiente de la tangente en el punto (x, f(x)), dx debe aproximarse a 0 para que los dos puntos elegidos sean casi iguales.Pero no se puede dividir por 0, por lo que luego de llenar los valores de los dos puntos hay que eliminar dedx en el denominador. Si esto tiene éxito, haga que dx sea igual a 0 y resuelva. Esta es la pendiente de la tangente en (x, f(x)). La derivada de una ecuación es la ecuación general para encontrar la pendiente de cualquier tangente de un gráfico. Esto puede parecer muy difícil, pero los siguientes ejemplos le mostrarán cómo determinar la derivada.

Método 1 de 4: diferenciación explícita

Imagen titulada Tomar derivadas en cálculo Paso 3
1. Use diferenciación explícita si y ya está en un lado de la ecuación.
Imagen titulada Tomar derivadas en cálculo Paso 4
2. Sustituye una ecuación en otra ecuación [f(x + dx) - f(x)]/dx. Por ejemplo, la ecuación y = x, cuya derivada es [(x + dx) - x]/dx.
Imagen titulada Tomar derivadas en cálculo Paso 5
3. Expande dx más para obtener la ecuación [dx(2x + dx)]/dx. Ahora es posible eliminar el dx en el numerador y el denominador. El resultado es 2x + dx, y cuando dx se acerca a 0, la derivada se convierte en 2x. Esta es la pendiente de cualquier tangente a la gráfica y = x es 2x. Simplemente ingrese el valor de un punto dado x del que desea encontrar la tangente en la ecuación.
Imagen titulada Tomar derivadas en cálculo Paso 6
4. Aprende a reconocer los patrones del mismo tipo de ecuaciones. A continuación encontrará algunos.
  • La derivada de un exponente es el exponente por la potencia -1 de un número. Entonces, la derivada de x es 5x, y la derivada de x es 3.5x. Si ya hay un número delante de la x, multiplícalo por el exponente. Por ejemplo: la derivada de 3x es 12x.
  • La derivada de cualquier constante es cero. entonces la derivada de 8 es 0.
  • La derivada de una suma es la suma de todas las derivadas. Por ejemplo: la derivada de x + 3x es 3x + 6x.
  • La derivada de un producto es el primer factor por la derivada del segundo factor más el segundo factor por la derivada del primero. Por ejemplo, la derivada de x(2x + 1) es x(2) + (2x + 1)3x, que es igual a 8x + 3x.
  • La derivada de un cociente (digamos, f/g) es [g(derivada de f) - f(derivada de g)]/g. Por ejemplo: la derivada de (x + 2x - 21)/(x - 3) es (x - 6x + 15)/(x - 3).
  • Método 2 de 4: diferenciación implícita

    Imagen titulada Calcular derivadas en el Paso 7
    1. Use la diferenciación implícita cuando su ecuación no se pueda escribir simplemente con la y en un lado del signo igual. Incluso si lo escribe con la y en un lado, calcular dy/dx seguirá siendo una tarea. A continuación se muestra un ejemplo de cómo resolver este tipo de ecuación.
    Imagen titulada Tomar derivadas en cálculo Paso 8
    2. En este ejemplo, xy + 2y = 3x + 2y, reemplace jey con f(x), para que quede claro que en realidad se trata de una función. La ecuación entonces se convierte en xf(x) + 2[f(x)] = 3x + 2f(x).
    Imagen titulada Tomar derivadas en cálculo Paso 9
    3. Para encontrar la derivada de esta ecuación, diferencie (una palabra impresionante para encontrar la derivada) ambos lados de la ecuación con respecto a x. La ecuación entonces se convierte en xf`(x) + 2xf(x) + 6[f(x)]f`(x) = 3 + 2f`(x).
    Imagen titulada Tomar derivadas en cálculo Paso 10
    4. Reemplace f(x) nuevamente con y. Tenga cuidado de no hacer esto con f`(x) ya que es muy diferente de f(x).
    Imagen titulada Tomar derivadas en cálculo Paso 11
    5. Resolver para f`(x). La respuesta de este ejemplo es (3 - 2xy)/(x + 6y - 2).

    Método 3 de 4: Derivadas superiores

    Imagen titulada Tomar derivadas en cálculo Paso 12
    1. Tomar la derivada mayor de una función solo significa tomar la derivada de la derivada. Por ejemplo, si se pregunta la tercera derivada, se saca la derivada de la derivada de la derivada. Para algunas ecuaciones, una derivada mayor se vuelve igual a 0.

    Método 4 de 4: la regla de la cadena

    Imagen titulada Tomar derivadas en cálculo Paso 13
    1. Si y es una función diferenciable de z, y z es una función diferenciable de x, entonces y es una función compuesta de x, y la derivada de y con respecto a x (dy/dx) es (dy/du)*(du /dx). La regla de la cadena también puede ser una ecuación compuesta, como esta: (2x - x). Para encontrar la derivada de esto; solo piensa de la misma manera que lo haces con la línea de productos. Multiplica la ecuación por el exponente y reduce el exponente por 1. Luego multiplica la ecuación por la derivada que cae bajo el exponente (en este caso, 2x^4 - x). La respuesta a este problema se convierte en 3(2x - x)(8x - 1).

    Consejos

    • Siempre que vea un problema aparentemente irresoluble, no se preocupe. Intenta dividir el problema en partes más pequeñas aplicando las reglas del producto, la regla del cociente, etc. Luego diferencie las partes individuales.
    • Practique la regla del producto, la regla del cociente, la regla de la cadena y, lo que es más importante, la diferenciación implícita, ya que pueden ser bastante complicadas para el cálculo.
    • Conozca su calculadora; prueba las diferentes funciones de tu calculadora para aprender cómo funcionan. Sin duda, es valioso saber cómo usar las funciones tangente y derivada, si su calculadora las tiene.
    • Memoriza las derivadas trigonométricas más utilizadas y cómo trabajar con ellas.

    Advertencias

    • Recuerda que el signo menos está delante de la f (derivada o g) cuando usas la regla del cociente; este es un error común y resultará en una respuesta incorrecta.

    Оцените, пожалуйста статью