Matemáticas · Glosario

¿Qué es Derivada en un punto?

También llamado: derivada

Definición 12.3 Matemáticas de secundaria · Capítulo 12 — Derivación: un primer curso

Sea ff definida en un intervalo que contiene a aa. Para h0h \neq 0, formamos la tasa de variación media entre aa y a+ha + h:

r(h)=f(a+h)f(a)h.r(h) = \frac{f(a+h) - f(a)}{h}.

Si r(h)r(h) se acerca a un único número fijo cuando hh se aproxima arbitrariamente a 00, decimos que ff es derivable en aa; ese número es la derivada de ff en aa, que se escribe f(a)f'(a):

f(a)=limh0f(a+h)f(a)h.f'(a) = \lim_{h \to 0} \frac{f(a+h) - f(a)}{h}.

Ejemplos

Ejemplo 12.4

Sea f(x)=x2f(x) = x^2 y a=1a = 1. Para h0h \neq 0:

f(1+h)f(1)h=(1+h)21h=1+2h+h21h=h(2+h)h=2+h.\frac{f(1+h) - f(1)}{h} = \frac{(1+h)^2 - 1}{h} = \frac{1 + 2h + h^2 - 1}{h} = \frac{h(2 + h)}{h} = 2 + h .

Cuando hh se acerca a 00, esto se acerca a 22: la función x2x^2 es derivable en 11 y f(1)=2f'(1) = 2. Fíjate en la estrategia: simplificar el cociente hasta que hh deje de aparecer en un denominador y hacer después h0h \to 0.

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Definición 22.1 Matemáticas de secundaria · Capítulo 22 — Derivación y convexidad

Sea ff definida en un intervalo II y sea aIa \in I. La función ff es derivable en aa si el cociente incremental

f(a+h)f(a)h\frac{f(a+h) - f(a)}{h}

tiene límite finito cuando h0h \to 0. Ese límite se llama derivada de ff en aa y se escribe f(a)f'(a). Si ff es derivable en todos los puntos de II, la función f ⁣:xf(x)f' \colon x \mapsto f'(x) es la derivada de ff.

Ejemplos

Ejemplo 22.15 (Desigualdades por convexidad)

La exponencial es convexa en R\R (su derivada segunda es ella misma, que es positiva). Su tangente en 00 es y=1+xy = 1 + x, así que

ex1+xpara todo xR.\eu^x \geq 1 + x \quad \text{para todo } x \in \R .

Estas desigualdades de la recta tangente son un producto habitual de la convexidad.

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