Escuela preparatoria santa maría tequepexpan
Derivada de funciones
Nombre del maestro:maría Guadalupe
Nombre del alumno:LeslieNayeIimejía
Grado y grupo: 6°A
Turno: vespertino
Derivada de funciones
La función derivada de una función f(x) es una función que asocia a cada número real su derivada, si
existe. Se expresa por f'(x).
Ejemplos
Determinar la función derivada de f(x) = x2
− x + 1.
Calcular f'(−1), f'(0) y f'(1)
f'(−1) = 2(−1) − 1 = −3
f'(0) = 2(0) − 1 = −1
f'(1) = 2(1) − 1 = 1
Derivada de las funciones a trozos
En las funciones definidas a trozos es necesario estudiar las derivadas laterales en los puntos de
separación de los distintostrozos.
Estudiar la derivabilidad de la función f(x) = |x|.
Las derivada laterales no coinciden en los picos ni en los puntos angulosos de las funciones. Por tanto
en esos puntos no existe la derivada.
No es derivable en x = 0.
Hallar el punto en que y = |x + 2| no tiene derivada. Justificar el resultado representando su gráfica.
La función es continua en toda .
f'(−2)−
= −1f'(−2)+
= 1
No será derivable en: x= -2.
En x = -2 hay un pico, por lo que no es derivable en x= -2.
Hallar los puntos en que y = |x 2
− 5x + 6| no tiene derivada. Justificar el resultado representando su
gráfica.
La función es continua en toda .
f'(2)-
= −1f'(2)+
= 1
f'(3)-
= −1f'(3)+
= 1
Como no coinciden las derivadas laterales la función no será derivable en: x=2 y x=3.
Podemos observar que en x = 2 y en x = 3 tenemos dos puntos angulosos, por lo que la función no será
derivable en ellos.
Derivada de función exponencial
Comenzaremos observando las siguientes funciones: f(x) = x2
y g(x) = 2x
. Las funciones f y g no
son iguales. La función f(x) = x2
es una función que tiene una variable elevada a un exponente
constante. Es una función cuadrática que fue estudiada anteriormente. La función g(x) = 2x
es una
función con una base constante elevada a una variable. Esta es un nuevo tipo de función
llamadafunción exponencial.
Definición: Una función exponencial con base b es una función de la forma f(x) = bx
,
donde b y x son números reales tal que b > 0 y b es diferente de uno.
El dominio es el conjunto de todos los números reales y el recorrido es el conjunto de todos los
números reales positivos.
1) f(x) = 2x
Propiedades de f(x) = bx
, b>0, b diferente de uno:
1) Todas las gráficas intersecan en el punto (0,1).
2) Todas las gráficas son continuas, sin huecos o saltos.
3) El eje de x es la asíntota horizontal.
4) Si b > 1 (b, base), entonces bx
aumenta conforme aumenta x.
5) Si 0 < b < 1, entonces bx
disminuye conforme aumenta x.
6) La función f es una función uno a uno.
Propiedades de las funciones exponenciales: Para a y b positivos, donde a y b son diferentes de
uno y x, y reales:
1) Leyes de los exponentes:
2) ax
= ay
si y sólo si x = y
3) Para x diferente de cero, entonces ax
= bx
si y sólo si a = b
Ejemplos
Derivada de la función logarítmica
Se llama así a la función inversa a la exponencial, que existe en base a lo demostrado anteriormente:
x = ð (y) = loga y, definida para 0<y<+ð, si a>0 y að1.
Escribamos ahora la función de otra forma:
y = ð (x) = loga x,
donde llamamos de nuevo x a la variable independiente e y a la función, y obtenemos de la gráfica de la
función exponencial, la gráfica de la función logarítmica por simetría de primer y tercer cuadrantes.
Por las propiedades de los logaritmos vistas previamente enunciamos las siguientes:
1 La función logax sólo está definida para x>0.
2 logaa =1 y loga1=0. [Todas las gráficas pasan por el punto (1, 0)]
3 Para a>1 (es decir, b>0) es monótona creciente desde -ð hasta +ð; para a<1 (es decir, b<0) es
monótona decreciente desde +ð hasta -ð, tanto más lentamente cuanto mayor sea
ð loga xð .
limlogax = + ð (a>1) limlogax = ðð (0<a<1)
Ejemplo:
2. log x + log 2 = 1
log 2x = log 10
2x = 10;
x = 5
3. log (2x - 3 ) + log ( 5 - x ) = log 5
Log((2x - 3 ) . (5 - x ) ) = log 5
(2x - 3). (5 - x ) = 5;
10x - 2x2- 15 + 3x = 5;
2x2 - 13x + 20 = 0;
x = 4; x = 5/2
Derivada de función trigometrica inversa
Las funciones trigonométricas son todas funciones periódicas. Así las gráficas de ninguna de ellas pasa
la prueba de lalínea horizontal y tampoco son 1-a-1. Esto significa que ninguna de ellas tiene una
inversa a menos que el dominio de cada una esté restringido a hacer de ella una 1-a-1.
Ya que las gráficas son periódicas, si escogemos un dominio adecuado podemos usar todos los
valores del rango.
Si restringimos el dominio de f(x) = sin x a hemos hecho la función 1-a-1. El rango es [–
1, 1].
(Aunque hay muchas formas de restringir el dominio para obtener una función 1-a-1 esto es de
acuerdo con el intervalo usado.)
Denotamos la función inversa como y = sin–1
x. Se lee y es la inversa del seno de x y significa
que y es el ángulo de número real cuyo valor de seno es x. Pero tenga cuidado con la notación
usada. El superíndice “–1
” NO es un exponente. Para evitar esta notación, algunos libros
usan y = arcsin x como notación.
Para graficar la inversa de la función seno, recuerde que la gráfica es una reflexión sobre
la recta y = x de la función seno.
Dese cuenta que el dominio es ahora el rango y el rango es ahora el dominio. Ya que el dominio
está restringido a todos los valores positivos nos arrojará un ángulo de 1er
cuadrante y todos los
valores negativos nos arrojará un ángulo de 4to
cuadrante.
Similarmente, podemos restringir los dominios de las funciones coseno y tangente para
hacerlas 1-a-1
El dominio de la función coseno inversa es [–1, 1] y el rango es [0, π]. Esto significa que un valor
positivo nos arrojará un ángulo de 1er
cuadrante y un valor negativo nos arrojará un ángulo de
2do
cuadrante.
El dominio de la función tangente inversa es (–∞, ∞) y el rango es . La inversa de la
función tangente arrojará valores en los cuadrantes 1er
y 4to
.
El mismo proceso es usado para encontrar las funciones inversas de las funciones
trigonométricas restantes-cotangente, secante y cosecante.
Bibliografía
Introducción al análisis matemático; Luis Osín.
Calculus, Volumen I; Tom M. Apostol.
Manual de matemáticas para ingenieros y estudiantes; I. Bronshtein, K. Semendiaev.
Aritmética 3; C. Repetto, M. Linskens, H. Fesquet.
Análisis matemático; Tom M. Apostol.
Análisis matemático, Volumen I; J. Rey Pastor, P. Pi Calleja, C. A. Trejo.
Matemáticas 3; C. Amigo, P. Peña, A. Pérez, A. Rodríguez, F. Sivit.

Funcion

  • 1.
    Escuela preparatoria santamaría tequepexpan Derivada de funciones Nombre del maestro:maría Guadalupe Nombre del alumno:LeslieNayeIimejía Grado y grupo: 6°A Turno: vespertino
  • 2.
    Derivada de funciones Lafunción derivada de una función f(x) es una función que asocia a cada número real su derivada, si existe. Se expresa por f'(x). Ejemplos Determinar la función derivada de f(x) = x2 − x + 1. Calcular f'(−1), f'(0) y f'(1) f'(−1) = 2(−1) − 1 = −3 f'(0) = 2(0) − 1 = −1 f'(1) = 2(1) − 1 = 1 Derivada de las funciones a trozos En las funciones definidas a trozos es necesario estudiar las derivadas laterales en los puntos de separación de los distintostrozos. Estudiar la derivabilidad de la función f(x) = |x|.
  • 3.
    Las derivada lateralesno coinciden en los picos ni en los puntos angulosos de las funciones. Por tanto en esos puntos no existe la derivada. No es derivable en x = 0. Hallar el punto en que y = |x + 2| no tiene derivada. Justificar el resultado representando su gráfica. La función es continua en toda . f'(−2)− = −1f'(−2)+ = 1
  • 4.
    No será derivableen: x= -2. En x = -2 hay un pico, por lo que no es derivable en x= -2. Hallar los puntos en que y = |x 2 − 5x + 6| no tiene derivada. Justificar el resultado representando su gráfica. La función es continua en toda . f'(2)- = −1f'(2)+ = 1 f'(3)- = −1f'(3)+ = 1 Como no coinciden las derivadas laterales la función no será derivable en: x=2 y x=3.
  • 5.
    Podemos observar queen x = 2 y en x = 3 tenemos dos puntos angulosos, por lo que la función no será derivable en ellos. Derivada de función exponencial Comenzaremos observando las siguientes funciones: f(x) = x2 y g(x) = 2x . Las funciones f y g no son iguales. La función f(x) = x2 es una función que tiene una variable elevada a un exponente constante. Es una función cuadrática que fue estudiada anteriormente. La función g(x) = 2x es una función con una base constante elevada a una variable. Esta es un nuevo tipo de función llamadafunción exponencial. Definición: Una función exponencial con base b es una función de la forma f(x) = bx , donde b y x son números reales tal que b > 0 y b es diferente de uno. El dominio es el conjunto de todos los números reales y el recorrido es el conjunto de todos los números reales positivos. 1) f(x) = 2x
  • 6.
    Propiedades de f(x)= bx , b>0, b diferente de uno: 1) Todas las gráficas intersecan en el punto (0,1). 2) Todas las gráficas son continuas, sin huecos o saltos. 3) El eje de x es la asíntota horizontal. 4) Si b > 1 (b, base), entonces bx aumenta conforme aumenta x. 5) Si 0 < b < 1, entonces bx disminuye conforme aumenta x. 6) La función f es una función uno a uno. Propiedades de las funciones exponenciales: Para a y b positivos, donde a y b son diferentes de uno y x, y reales: 1) Leyes de los exponentes: 2) ax = ay si y sólo si x = y 3) Para x diferente de cero, entonces ax = bx si y sólo si a = b Ejemplos
  • 7.
    Derivada de lafunción logarítmica Se llama así a la función inversa a la exponencial, que existe en base a lo demostrado anteriormente: x = ð (y) = loga y, definida para 0<y<+ð, si a>0 y að1. Escribamos ahora la función de otra forma: y = ð (x) = loga x, donde llamamos de nuevo x a la variable independiente e y a la función, y obtenemos de la gráfica de la función exponencial, la gráfica de la función logarítmica por simetría de primer y tercer cuadrantes. Por las propiedades de los logaritmos vistas previamente enunciamos las siguientes: 1 La función logax sólo está definida para x>0. 2 logaa =1 y loga1=0. [Todas las gráficas pasan por el punto (1, 0)] 3 Para a>1 (es decir, b>0) es monótona creciente desde -ð hasta +ð; para a<1 (es decir, b<0) es monótona decreciente desde +ð hasta -ð, tanto más lentamente cuanto mayor sea ð loga xð . limlogax = + ð (a>1) limlogax = ðð (0<a<1) Ejemplo: 2. log x + log 2 = 1 log 2x = log 10 2x = 10; x = 5 3. log (2x - 3 ) + log ( 5 - x ) = log 5 Log((2x - 3 ) . (5 - x ) ) = log 5 (2x - 3). (5 - x ) = 5;
  • 8.
    10x - 2x2-15 + 3x = 5; 2x2 - 13x + 20 = 0; x = 4; x = 5/2 Derivada de función trigometrica inversa Las funciones trigonométricas son todas funciones periódicas. Así las gráficas de ninguna de ellas pasa la prueba de lalínea horizontal y tampoco son 1-a-1. Esto significa que ninguna de ellas tiene una inversa a menos que el dominio de cada una esté restringido a hacer de ella una 1-a-1. Ya que las gráficas son periódicas, si escogemos un dominio adecuado podemos usar todos los valores del rango. Si restringimos el dominio de f(x) = sin x a hemos hecho la función 1-a-1. El rango es [– 1, 1]. (Aunque hay muchas formas de restringir el dominio para obtener una función 1-a-1 esto es de acuerdo con el intervalo usado.) Denotamos la función inversa como y = sin–1 x. Se lee y es la inversa del seno de x y significa que y es el ángulo de número real cuyo valor de seno es x. Pero tenga cuidado con la notación usada. El superíndice “–1 ” NO es un exponente. Para evitar esta notación, algunos libros usan y = arcsin x como notación.
  • 9.
    Para graficar lainversa de la función seno, recuerde que la gráfica es una reflexión sobre la recta y = x de la función seno. Dese cuenta que el dominio es ahora el rango y el rango es ahora el dominio. Ya que el dominio está restringido a todos los valores positivos nos arrojará un ángulo de 1er cuadrante y todos los valores negativos nos arrojará un ángulo de 4to cuadrante. Similarmente, podemos restringir los dominios de las funciones coseno y tangente para hacerlas 1-a-1
  • 10.
    El dominio dela función coseno inversa es [–1, 1] y el rango es [0, π]. Esto significa que un valor positivo nos arrojará un ángulo de 1er cuadrante y un valor negativo nos arrojará un ángulo de 2do cuadrante. El dominio de la función tangente inversa es (–∞, ∞) y el rango es . La inversa de la función tangente arrojará valores en los cuadrantes 1er y 4to . El mismo proceso es usado para encontrar las funciones inversas de las funciones trigonométricas restantes-cotangente, secante y cosecante. Bibliografía Introducción al análisis matemático; Luis Osín. Calculus, Volumen I; Tom M. Apostol. Manual de matemáticas para ingenieros y estudiantes; I. Bronshtein, K. Semendiaev.
  • 11.
    Aritmética 3; C.Repetto, M. Linskens, H. Fesquet. Análisis matemático; Tom M. Apostol. Análisis matemático, Volumen I; J. Rey Pastor, P. Pi Calleja, C. A. Trejo. Matemáticas 3; C. Amigo, P. Peña, A. Pérez, A. Rodríguez, F. Sivit.