Unidad 4-Tema Derivada de 1v

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  • 7/24/2019 Unidad 4-Tema Derivada de 1v

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    Unidad 4 - Tema :Unidad 4 - Tema :

    LA DERIVADA DE UNALA DERIVADA DE UNAFUNCIN Y SUSFUNCIN Y SUS

    APLICACIONESAPLICACIONES

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    Competencias: . Definir la derivada de una funcin. . Interpretar geomtricamente la derivada de

    una funcin. . Determinar los puntos crticos de una funcin.

    . Determinar los extremos absolutos de una funcin continua en un intervalo cerrado. . Describir el concepto de punto de inflexin de una grfica. . Analizar la concavidad de una funcin a

    travs de su segunda derivada. . Resolver problemas de mximos y mnimos de

    una funcin en una variable.

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    La Pendiente de unaCurva

    Una curva tiene pendiente?

    Entenderemos por pendiente deuna curva a la pendiente de larecta que mas se asemeja

    (ajusta) a la curva.

    y cul es esta recta?

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    x

    y

    0x)(0xf

    x

    0h

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    x

    y

    0x)(0xf

    hx

    0h

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    x

    y

    0x)(0xf

    hx+0h

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    x

    y

    0x)(0xf hx+0h

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    x

    y

    0x)(0xf0

    hx+0h

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    x

    y

    0x)(0xf0x

    hx+0h

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    y

    0x)(0xf0x

    hx+0h

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    y

    0x)(0xf0x+

    hx+0h

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    x

    y

    0x)(0xf0x+

    hx+0h

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    x

    y

    0x)(0xf0x+

    hx+0h

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    x

    y

    0x)(0xf)(0hxf+hx+0

    h

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    x

    y

    0x)(0xf)(0hxf+hx+0

    h

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    x

    y

    0x)(0xf)(0hxf+ hx+0

    h

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    x

    y

    0x)(0xf)(0hxf+ hx+0h

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    x

    y

    0x)(0xf)(0hxf+ hx+0h

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    x

    y

    0x)(0xf)(0hxf+ hx+0h

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    x

    y

    0x)(0xf)(0hxf+ hx+0h

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    x

    y

    0x)(0xf)(0hxf+hx+0h

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    y

    0x)(0xf)(0hxf+hx+0h

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    x

    y

    0x)(0xf)(0hxf+hx+0h

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    x

    y

    0x)(0xf)(0hxf+hx+0h

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    x

    y

    0x)(0xf)(0hxf+hx+0h

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    x

    y

    0x)(0xf)(0hxf+hx+0h

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    x

    y

    0x)(0xf)(0hxf+hx+0h

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    x

    y

    0x)(0xf)(0hxf+hx+0Tangente

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    x

    y

    0x)(0xf)(0hxf+hx+0

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    x

    y

    0x)(0xf)(0hxf+hx+0

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    x

    y

    0x)(0xf)(0hxf+hx+0

    L P di t d C

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    La Pendiente de una Curva

    x

    y

    0x)(0xf x0!y

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    La Pendientede unaCurva

    h

    h

    h

    )f(x)f(xlimm 00

    0t

    +=

    E e! !"mitede un

    #$#iente de in#rement$

    x

    )f(xx)f(xlimm 00

    0

    t

    +=

    x

    "i # $ !

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    Determina la ecuacin de la recta tangente a la curva

    ue tiene !"r ecuacin# en el !unt" de

    a$%ci%a

    24 xy =1=x

    &

    x

    'em!l"

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    De%ni#i&n de

    DerivadaLa derivada de una 'un#i&n ' #$nre(e#t$ a !a varia)!e * e !a'un#i&n #u+$ va!$r en * e:

    iem(re ,ue e! !"mitee*ita

    f(x))f(xlim*(x)f

    0

    +=

    N$ta : ' e una 'un#i&n de%nida enun interva!$ a)iert$ ,ue in#!u+e a *.

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    O)erva#i&n

    La derivada de una 'un#i&n e un!"mite.

    N$ta /: Para #a!#u!ar ee !"mite ere,uiere ,ue !a 'un#i&n et0de%nida en e! (unt$.

    a-xf(a)f(x)lim

    hf(x)h)f(xlim

    ax0h+

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    RE1LAS DE DERIVACINRE1LAS DE DERIVACIN

    4. "i % es deriva&le y c constante' setiene:

    ( )( ) ( )xfcxcf =

    2."ea %(!) $ !n' entonces:

    ( )1

    = n

    nxxf

    n

    ."ea %(!) $ ' entonces:( ) 0= xf k

    D 3# 56

    */."ea %(!) $ !' entonces:

    ( ) 1= xf

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    7."i % y g son %unciones deriva&les y a y& son constantes se tiene que:

    ( ) ( )( ) ( ) ( )xgxfxgxf +=+

    8. "i % y g son %unciones deriva&les'entonces la derivada del producto es:

    ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( )xgxfxgxfxgxf +=+

    Re9!a de Deriva#i&n

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    Re9!a de Deriva#i&n

    . "i % y g son %unciones deriva&les yno es cero' entonces la derivada delcociente es:

    )(xg

    )(

    )()()()(

    )(

    )(2xg

    xgxfxgxf

    xg

    xf =

    ;. "i y ' entonces laregla de la cadena se dene por:

    [ ]n

    xgxf )()( =

    [ ] )()()( 1 xgxgnxf n = n

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    O)erva#i&n

    "ea y $ %(u) donde u $ g(!)

    "i todas las derivadas involucradase!isten' entonces otra %orma de denir la

    *E+,- E ,- C-E/-es:

    dx

    du

    du

    dy

    dx

    dy =

    xuy

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    La funcin exponecial y=ex y la funcin

    logaritmo natural y= ln x

    11 e

    e

    11

    y = ex

    y = ln x

    x

    y

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    De%ni#i&n:"i ! es cualquier n0mero real' entonces ln y $ ! si y s1lo si e!$ y

    Te$rema

    "i p y q son n0meros reales' entonces

    i) ii) iii)qpq

    p

    eee =qpqp eee += ( )

    pqqp ee =

    Derivada de 'un#i$ne E

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    erivada de %unciones e!ponenciales

    i)

    ii)

    erivada de %unciones logar2tmicas

    i)

    ii)x

    xfxxf 1)(,ln)( ==

    ( ) ( ) ( )xgexfexf xgxg == )(,)(

    ( )[ ] )()(

    1)(,ln)( xg

    xgxfxgxf ==

    xx exfexf == )(,)(

    Derivada de 'un#i$ne E

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    LA DERIVADALA DERIVADA

    EN ELEN EL

    ANALISIS DEANALISIS DE

    FUNCIONESFUNCIONES

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    TEORE=ATEORE=A

    ' >3# 5 6

    Si # e un (unt$ de e*trem$!$#a! de '? ent$n#e

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    PUNTOS CRITICOSPUNTOS CRITICOS

    De%ni#i&n:De%ni#i&n:

    Un n@mer$ #de! d$mini$ de '

    e !!ama n@mer$ #r"ti#$$ (unt#r"ti#$ de ' i ' >3# 5 6.

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    . a!!ar t$d$ !$ (unt$ #r"ti#$de ' en Ba? )

    /.a!!ar '3# (ara #ada (unt$ #r"ti#$ #2. Ca!#u!ar '3a + '3)

    4. E! ma+$r de !$ n@mer$ a!!ad$ e/ + 2 e e! m*im$ a)$!ut$ de 'enBa?) + e! men$r e! m"nim$.

    Pr$#edimient$ (ara determinar !$m*im$ $ m"nim$ de una 'un#i&n

    #$ntinua ' en Ba? )Ba? )

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    TEORE=ATEORE=A

    Sea ' #$ntinua en Ba? ) + derivaen

    3a? )? ent$n#e:Si ' >3* 6 en 3a? ) ent$n#e

    ' e etri#tamente CRECIENTEen Ba?)

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    Criteri$ de !a (rimeraCriteri$ de !a (rimera

    derivadaderivada

    "i ces un punto cr2tico de % y % esderiva&le alrededor de c' entonces:

    i) "i % 3 cam&ia de 4a 5en la vecindad de centonces ces un punto de =G

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    TEORE=ATEORE=A

    Sea ' deriva)!e en e! interva!$3a? )? ,ue #$ntiene a #? ta! ,uee*ite ' >>3#? ent$n#e:

    Si ' >>3# 6 !a 9r%#a de ' e#&n#ava a#ia

    en * 5 #arri)a

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    TEORE=ATEORE=A

    Sea ' deriva)!e en e! interva!$ 3a?)? ,ue #$ntiene a #? ta! ,uee*ite ' >>3#? ent$n#e:

    Si ' >>3# 6 !a 9r%#a de ' e#&n#ava a#ia

    en * 5 #a)aJ$

    K

    -

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    Criteri$ de !a e9undaCriteri$ de !a e9undaderivadaderivada

    Sea #un (unt$ #r"ti#$ de ' en e!#ua! ' >3# 5 6? ent$n#e?

    Si ' >>3# 6? #e un (unt$ de

    m"nim$!$#a!

    Si ' >>3# K 6? #e un (unt$ de

    m*im$ !$#a!

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    Punt$ de ine*i&nPunt$ de ine*i&n

    La 9r%#a de ' tiene en e!(unt$3#? '3# un (unt$ de ine*i&n

    i: ' e #$ntinua en #

    / La 9r%#a tiene tan9ente en

    e!(unt$

    entid$ en #2 La #$n#avidad #am)ia de

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    PROCEDI=IENTO PARA DETER=INARPROCEDI=IENTO PARA DETER=INARL$ PUNTOS DE INFLE