Derivada de una función usando la definición | Ejemplo 2

Matemáticas profe Alex
14 Mar 201807:56

Summary

TLDREl video ofrece una introducción a la derivación de funciones utilizando la definición de derivada. El ejemplo central es la función f(x) = x^2, y se utiliza la definición de derivada como el límite cuando h tiende a cero. El presentador sugiere escribir f(x+h) en lugar de f(x) para facilitar el proceso. Seguidamente, se resuelve el límite pasando por los pasos de la expansión del cuadrado de un binomio, factorización y simplificación hasta llegar a la eliminación de términos y finalmente a la derivada de la función. El video incluye una recomendación de escribir siempre f(x+h) y de factorizar para facilitar la eliminación de h. El presentador concluye con un ejercicio para que los espectadores practiquen y les invita a suscribirse y a seguir el curso completo de derivadas en su canal o a través del enlace proporcionado.

Takeaways

  • 📚 Aprender a calcular derivadas utilizando la definición de límite.
  • 🔢 Familiarizarse con la notación de delta x o h en la definición de derivada.
  • 📈 Comprender que f(x + h) es la función evaluada en x más h.
  • 💡 Utilizar paréntesis alrededor de la variable para facilitar la manipulación algebraica.
  • 🧮 Realizar operaciones algebraicas y factorizar para eliminar el término h.
  • 📐 Recordar la fórmula del cuadrado de un binomio: (a + b)² = a² + 2ab + b².
  • 📉 Identificar y eliminar términos que se cancelan mutuamente en la expresión.
  • 🔑 Factorizar h en los términos restantes para su posterior eliminación al tomar el límite.
  • ➗ Resolver el límite reemplazando h por cero para encontrar la derivada.
  • 📝 Practicar con ejercicios similares para consolidar el aprendizaje.
  • 📚 Acceder al curso completo de derivadas en el canal o a través del link proporcionado.

Q & A

  • ¿Qué función se utiliza como ejemplo para encontrar la derivada en este curso?

    -Se utiliza la función f(x) = x al cuadrado como ejemplo para encontrar la derivada en este curso.

  • ¿Cuál es la definición de derivada que se utiliza en el curso?

    -La definición de derivada utilizada en el curso es el límite cuando h tiende a cero de (f(x+h) - f(x))/h.

  • ¿Por qué se recomienda utilizar paréntesis alrededor de 'x' en 'f(x+h)'?

    -Se recomienda utilizar paréntesis alrededor de 'x' en 'f(x+h)' para evitar confusiones y para que sea más claro que se está tomando el valor de la función en el punto 'x+h'.

  • ¿Qué es el binomio y cómo se utiliza en la derivación de 'f(x+h)'?

    -El binomio es un polinomio de grado dos, que en este caso es (x+h). Se utiliza en la derivación de 'f(x+h)' para expandir y simplificar la expresión al cuadrado de 'x+h'.

  • ¿Cómo se resuelve el cuadrado de un binomio?

    -El cuadrado de un binomio se resuelve usando la fórmula (a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2, donde 'a' es el primer término y 'b' es el segundo término.

  • ¿Qué pasos se siguen para eliminar 'h' en la expresión de la derivada?

    -Primero se factoriza 'h' en la expresión, luego se simplifica la expresión y finalmente, al reemplazar 'h' con cero, se obtiene la derivada.

  • ¿Por qué es importante factorizar 'h' en la expresión?

    -Es importante factorizar 'h' para poder eliminarlo en la expresión, ya que esto permite simplificar la expresión y encontrar la derivada de la función.

  • ¿Cómo se resuelve el límite cuando 'h' tiende a cero?

    -Se resuelve el límite reemplazando 'h' con cero en la expresión, lo que permite obtener la derivada de la función.

  • ¿Qué es el resultado de la derivada de la función f(x) = x al cuadrado?

    -El resultado de la derivada de la función f(x) = x al cuadrado es 2x.

  • ¿Qué se recomienda hacer después de encontrar la derivada de una función?

    -Se recomienda practicar con más ejercicios para fortalecer la comprensión y la habilidad en la derivación de funciones.

  • ¿Dónde se puede encontrar el curso completo de derivadas mencionado en el video?

    -El curso completo de derivadas se puede encontrar en el canal del instructor o en el enlace proporcionado en la descripción del video o en la tarjeta que se muestra en la parte superior del video.

Outlines

00:00

📚 Introducción al cálculo de derivadas usando la definición

Este primer párrafo presenta el tema del curso, que es el cálculo de derivadas. Se menciona que se utilizará la definición de derivada a través del límite, y se hace referencia a un video anterior donde se explicó la fórmula de la derivada. Además, se aborda la elección de usar 'h' o 'delta x' en la definición, y se ofrece una recomendación para escribir de manera más clara la función f(x) + h. Seguidamente, se comienza a aplicar la definición de derivada al ejemplo de la función f(x) = x^2, explicando el proceso paso a paso y destacando la importancia de factorizar para eliminar el término 'h'.

05:02

🔍 Proceso detallado para calcular la derivada de f(x) = x^2

En este segundo párrafo se profundiza en el cálculo de la derivada de la función f(x) = x^2. Seguidamente, se resuelve el límite cuando h tiende a cero, aplicando la definición de derivada y el concepto de cuadrado de un binomio. Se destaca la importancia de factorizar para eliminar el término 'h' y se resalta que los estudiantes a menudo encuentran difícil este paso, pero se aclara que no es tan complicado. Finalmente, se resuelve el límite reemplazando 'h' por cero, encontrando así la derivada de la función y se invita a los estudiantes a practicar con un ejercicio similar.

Mindmap

Keywords

💡Derivadas

Derivadas son una de las operaciones fundamentales en el cálculo matemático que representan la tasa de cambio instantáneo de una función con respecto a una variable. En el video, el tema central es el cálculo de derivadas usando la definición tradicional y el ejemplo de la función f(x) = x^2.

💡Definición de derivada

La definición de derivada se refiere a la forma en que se calcula la derivada de una función. Se define como el límite cuando 'h' tiende a cero de [f(x+h) - f(x)]/h. En el video, se utiliza esta definición para encontrar la derivada de la función dada.

💡Límite

Un límite es un concepto fundamental en el cálculo que se refiere a la forma en que una función se comporta cerca de un punto específico. En el contexto del video, el límite se utiliza para calcular la derivada cuando h se acerca a cero.

💡Función f(x) = x^2

La función f(x) = x^2 es el ejemplo que se utiliza para demostrar cómo calcular la derivada en el video. Se trata de una función polinomial de segundo grado y su derivada es un concepto clave en la lección.

💡Delta x o h

Delta x (∆x) o h se refiere a una pequeña cantidad que se utiliza en la definición de la derivada para representar el cambio en la variable x. En el video, se menciona que algunos libros y profesores utilizan delta x y otros h, pero son equivalentes.

💡

💡Factorización

La factorización es el proceso de romper una expresión en productos de sus factores. En la derivada, se factoriza para aislar el término con 'h' y eliminarlo al tomar el límite. En el video, se factoriza 'h' en la expresión para poder eliminarlo al resolver el límite.

💡Binomio

Un binomio es una expresión algebraica que contiene dos términos, generalmente separados por un signo sumando o restando. En el video, se utiliza la expansión del cuadrado de un binomio para calcular la derivada de la función f(x) = x^2.

💡Expansión del cuadrado de un binomio

La expansión del cuadrado de un binomio es un método para calcular el resultado de (a + b)^2, que se expande como a^2 + 2ab + b^2. En el video, esta expansión se utiliza para simplificar la expresión antes de tomar el límite y encontrar la derivada.

💡Ejercicio de derivadas

El video incluye un ejercicio para que los espectadores practiquen el cálculo de derivadas. Este ejercicio es una oportunidad para que los estudiantes apliquen lo que han aprendido sobre la definición de derivada y el proceso de factorización.

💡Curso de derivadas

El video es parte de un curso más amplio sobre derivadas. Este curso proporciona una base sólida en el cálculo de derivadas, que es esencial para el estudio de la matemática avanzada y las ciencias exactas.

💡Canal y enlace

El video finaliza con una invitación para que los espectadores se suscriban y visiten el canal o el enlace proporcionado para obtener más información sobre el curso de derivadas. Esto indica que hay más contenido educativo disponible para aquellos interesados en profundizar en el tema.

Highlights

El curso de derivadas comienza con un ejemplo práctico de cómo encontrar la derivada de una función utilizando la definición de derivada.

Se utiliza la fórmula de la derivada que fue explicada en un video anterior.

Se recomienda escribir f(x + h) en lugar de f(x + Δx) para facilitar el cálculo.

Se sugiere siempre hacer f(x + h) y no solo f(x) al aplicar la definición de derivada.

Se proporciona una técnica para escribir paréntesis alrededor de términos complejos como x^2 + 5x para facilitar su manipulación en derivadas.

Se destaca la importancia de factorizar la variable h para eliminarla en la expresión de la derivada.

Se resalta que los estudiantes a menudo encuentran difícil el proceso de factorización y eliminación de h, pero se aclara que es fundamental para resolver el límite.

Se aplica el concepto del cuadrado de un binomio, que es crucial en el cálculo de derivadas.

Se resalta que el cuadrado de un binomio se resuelve como (x + h)^2 = x^2 + 2xh + h^2.

Se muestra cómo se eliminan términos opuestos en la expresión de la derivada, como x^2 - x^2.

Se factoriza la h en la expresión para poder reemplazarla por cero al final del cálculo.

Se aclara que la h se elimina solo después de la factorización, no antes.

Se resuelve el límite cuando h tiende a cero, lo que resulta en la derivada final de la función.

Se proporciona un ejercicio para que los estudiantes practiquen el proceso aprendido, con la respuesta revelada en tres, dos, uno.

Se recomienda pausar el video para que los estudiantes puedan practicar el ejercicio por su cuenta.

Se ofrece un enlace al curso completo de derivadas en el canal del instructor o en la descripción del video.

Se invita a los estudiantes a suscribirse, comentar, compartir y dar like al video para recibir más contenido similar.

Se cierra el video con un mensaje de despedida amigable.

Transcripts

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[Música]

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qué tal amigos espero que estén muy bien

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bienvenidos al curso de derivadas y

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ahora veremos un ejemplo de solución de

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derivadas usando la definición y en este

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vídeo vamos a encontrar la derivada de

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esta función f x igual a x al cuadrado

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obviamente vamos a utilizar la

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definición de derivada que es el límite

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no del que ya hablamos en el vídeo

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anterior en el que les expliqué por qué

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esta es la fórmula de la derivada

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primera declaración en algunos libros o

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algunos profesores explican esta misma

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pero no utilizan la h si no utilizan

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delta x es lo mismo si a mí me gusta

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utilizar la h porque me parece como más

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fácil de hacer los ejercicios pero eso

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es lo de menos

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entonces como les digo en algunos libros

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dice aquí x + delta x menos f x sobre en

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lugar de h dice delta x bueno vamos a

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hacer esta derivada por ser el segundo

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vídeo pues voy a ir un poco de espacio

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todavía no primera recomendación que les

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voy a dar miren que aquí dice efe de x

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eso ya lo conocemos

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fx es x al cuadrado pero también dice fx

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más h entonces la recomendación es

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siempre hagamos efe de x + h y verán que

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les va a parecer muy sencillo que fx más

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h eso ya lo vemos en el vídeo anterior

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pero lo vamos a hacer

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fx más h la recomendación que yo les doy

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es esto mismo pero en lugar de la x

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vamos a escribir un paréntesis osea en

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este caso sería x al cuadrado ya no

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hablamos en el vídeo anterior no y

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dentro del paréntesis que colocamos esto

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x + h si no es más simplemente un

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paréntesis por cada vez que esté la x si

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por ejemplo dijera x al cuadrado más 5 x

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entonces sería un paréntesis al cuadrado

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menos 5 y un paréntesis y dentro de cada

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paréntesis colocamos x + h ahora sí

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vamos a empezar a utilizar la definición

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de derivada vamos a ver que con esto es

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muy sencillo

play02:01

entonces voy copiando por aquí límite

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cuando h tiende a cero de miren aquí

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efe xh pero yo ya sé cuánto es fx h eso

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es x + h al cuadrado

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luego sigue menos

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fx que fx mírenlo aquí lo dice f x es x

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al cuadrado

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y luego dice sobre h entonces

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simplemente copiamos esa parte igualdad

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sobre h miren que la la verdad lo que yo

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he visto es que los estudiantes lo que

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les parece difícil es esto pero si se

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dan cuenta no tienen nada y complicado

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seguimos aquí resolviendo el límite lo

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que tenemos que hacer es hacer las

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operaciones siempre arriba hacer las

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operaciones y factorizar la h para

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poderla eliminar entonces aquí sigo

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copiando el límite cuando h tiende a

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cero y hago las operaciones miren que

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aquí es el cuadrado de un binomio y

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pilas con este concepto porque lo vamos

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a utilizar mucho en derivadas no el

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cuadrado de un binomio acordémonos que

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se resuelve haciendo el primero al

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cuadrado más dos veces el primero por el

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segundo más el segundo al cuadrado

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entonces vamos a aplicar eso aquí el

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primero es la equis y el segundo es la h

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entonces el primero al cuadrado o sea x

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al cuadrado

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más si 2

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por el primero por el segundo el primero

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que es la equis por el segundo que es la

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h

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y luego más el segundo al cuadrado o sea

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más el segundo que es la h al cuadrado

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miren que esto no es sino solamente lo

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del paréntesis al cuadrado no luego

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sigue menos x al cuadrado sobre h

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entonces esa h de abajo si simplemente

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la copiamos aquí siempre va a suceder en

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todos los ejercicios va a suceder algo

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similar a este a lo que va a suceder

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aquí que es que vamos a poder eliminar

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varias varios términos en este caso

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solamente es 1 pero puede que se

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eliminen varios miren que aquí dice x al

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cuadrado y menos x al cuadrado como son

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iguales pero con signos diferentes se

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eliminan que nos quedó 2x h

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+ h al cuadrado generalmente todo lo que

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está aquí va a quedar con la letra h

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porque porque se va a poder factorizar

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entonces eso es lo que voy a hacer ahora

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voy a factorizar la h aquí dice el

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límite cuando h tiende a 0

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y aquí actualizamos la h arriba entonces

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sería h factor de porque ese factor hizo

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pues porque está en los dos términos

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entonces aquí factor de 2x

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más

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y aquí la h al cuadrado factor de h

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simplemente es quitarle una h aquí

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quedaría 2x y que darle una h a estas

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dos que están aquí y queda una sin

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embargo esto lo aclaré en el vídeo de

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introducción no los invito a que lo vean

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para que esto les quede muy sencillo

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aquí simplemente ya quedaría sobre y

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seguimos copiando abajo la h como les

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decía para que factor izamos esa h

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porque la idea era eliminar esta h de

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abajo y pues solamente se puede eliminar

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cuando factor izamos la h pilas porque

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aquí no se puede eliminar la h porque

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arriba y una suma si hay sumas o restas

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no se puede seguramente es cuando la h

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ésta factorizar y como ya eliminamos la

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h entonces ahora si resolvemos el límite

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o sea ya no vuelvo a copiar esto porque

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ya lo voy a resolver o sea ya voy a

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reemplazar la h con cero entonces copio

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esto pero en lugar de la h

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copio 0 o sea sería 2x +

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pero bueno esto no debía haberlo hecho

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porque pues ya sabemos que 2 x 0 es 2

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y esta es la derivada de la función o

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sea aquí yo puedo colocarle f de x

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derivada incluso aquí debía haberle de

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tanto colocado

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efe derivada de x no como siempre por

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último les voy a dejar un ejercicio para

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que ustedes practiquen ya saben que

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pueden pausar el vídeo la derivada que

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ustedes van a encontrar es la derivada

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de esta función y la respuesta va a

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aparecer en 321 primero que toda la

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recomendación que les di que era

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encontrar fx más h entonces copiamos

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esto pero en lugar de la x son

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paréntesis o sea dos paréntesis al

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cuadrado y en lugar de dentro del

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paréntesis escribimos x + h ahora si

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pasamos a resolverlo entonces límite

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cuando h tiende a cero de fx más h que

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es esto o sea 2 por x + h al cuadrado

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menos f x o sea menos esto 2 x al

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cuadrado sobre h aquí lo mismo el

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cuadrado del binomio primero que todo

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entonces queda el 2 y primero al

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cuadrado más dos veces el primero por el

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segundo que es x h más el segundo al

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cuadrado

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ese es el cuadrado y ahora tenemos que

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seguir con menos

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2 x al cuadrado ahora aquí había algo

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nuevo que es este 2 lo multiplicamos por

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cada uno de los términos que están

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dentro del paréntesis entonces 2 x x al

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cuadrado luego 2 x 24 x h y luego 2 x h

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al cuadrado menos este 2 x al cuadrado

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como les decía siempre va a suceder esto

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miren que aquí dice 2x al cuadrado menos

play07:07

2 x al cuadrado entonces se eliminan y

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aquí nos quedaron términos que tienen la

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h entonces factor izamos esa h aquí si

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quitamos la udg y queda 4x y si creamos

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una de las dos h queda 2 h eliminamos y

play07:23

ya después de eliminar podemos

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reemplazar la h con 0 entonces

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simplemente copio 4x + 2 por 0 2 por 0

play07:33

es 0 o sea que 4 x + 0 que es 4x y esto

play07:37

es la derivada de la función bueno

play07:39

amigos espero que les haya gustado la

play07:41

clase recuerden que pueden ver el curso

play07:42

completo de derivadas disponible en mi

play07:45

canal o en el link que está en la

play07:46

descripción del vídeo o en la tarjeta

play07:48

que les dejo aquí en la parte superior

play07:49

los invito a que se suscriban comenten

play07:52

compartan y le den laical vídeo y no

play07:54

siendo más bye bye

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