Ejemplos sobre derivadas de funciones sencillas. Cálculo Diferencial

Matemáticas sencillas
10 Aug 201508:30

Summary

TLDREn este video se presentan ejemplos de derivadas de funciones matemáticas sencillas. Se comienza explicando la derivada de la función 8 - x^3, utilizando las reglas de derivadas de funciones constantes y de funciones x^n. A continuación, se derivan funciones como 4x^8 + x^3 - x, 2x^5 + 7x^2 y una función h que depende de r, pero que no contiene la variable r, resultando en una derivada nula. Finalmente, se muestra cómo derivar funciones con exponentes negativos, como hdr, utilizando las leyes de los exponentes y simplificando al final. El video enfatiza la importancia de entender la variable con respecto a la cual se está derivando y de simplificar al máximo las respuestas.

Takeaways

  • 😀 La derivada de una función constante es igual a 0.
  • 📚 La derivada de una función de la forma x^n es n*x^(n-1).
  • 🔍 Al simplificar algebraicamente, se mantiene el signo negativo del término anterior.
  • 🎯 Al derivar funciones, es importante reconocer la variable con respecto a la cual se está derivando.
  • 👀 Se debe tener cuidado con los exponentes, incluso si no se escriben explícitamente.
  • 📝 Al aplicar el teorema de derivación de funciones potencias, se debe recordar que todo número a la 0 es igual a 1.
  • 🤔 La constante multiplicativa en una función se mantiene sin cambios durante la derivación.
  • 📉 Si una función no depende de la variable de derivación, su derivada es cero.
  • 🔢 Es recomendable simplificar algebraicamente la derivada hasta obtener la forma más simple posible.
  • 📚 La derivación de funciones con exponentes negativos sigue las mismas reglas que con exponentes positivos, pero requiere de una transformación al final.
  • 😃 Al final de la derivación, se puede volver a escribir los exponentes negativos como fracciones para una presentación más clara.

Q & A

  • ¿Qué función matemática se derivó al principio del video?

    -La función matemática derivada al principio del video es 8 - x^3, que es la resta entre la función constante 8 y la función x al cubo.

  • ¿Cuál es la derivada de una función constante según el video?

    -Según el video, la derivada de una función constante es igual a 0.

  • ¿Cómo se calcula la derivada de x^n según lo explicado en el video?

    -La derivada de x^n se calcula como n * x^(n-1), según el teorema de derivadas de funciones sencillas.

  • ¿Cuál es la derivada de la función 8 - x^3 según el video?

    -La derivada de la función 8 - x^3 es -3x^2, siguiendo el proceso algebraico y las reglas de derivación.

  • ¿Qué función se derivó después de la función 8 - x^3 en el video?

    -Después de la función 8 - x^3, se derivó la función 4x^8 + x^3 - x.

  • ¿Cómo se maneja el término constante '4' en la derivación de 4x^8 según el video?

    -El término constante '4' prevalece y se mantiene igual al derivar la función 4x^8, ya que es una constante multiplicando a una función de x.

  • ¿Cuál es la derivada de x^8 según lo que se explicó en el video?

    -La derivada de x^8 es 8x^7, siguiendo el patrón de derivación de x^n donde n es el exponente.

  • ¿Qué significa el término 'x a la 1 - 1' en el proceso de derivación mostrado en el video?

    -El término 'x a la 1 - 1' se refiere a la simplificación de x^n cuando se aplica la regla de derivación, resultando en x^(n-1).

  • ¿Por qué la derivada de la función h que depende de r, 5x^3 + 2x^4 - 9, es cero según el video?

    -La derivada de la función h que depende de r es cero porque en la función original no hay ninguna variable r involucrada, lo que hace que todos los términos se consideren constantes.

  • ¿Cómo se maneja el término 2x^5 en la derivación de la función 2x^5 + 7x^2 según el video?

    -El término 2x^5 se derivaría como 10x^4, manteniendo el coeficiente 2 como una constante y aplicando la regla de derivación de x^n.

  • ¿Cuál es la derivada de la función hdr que contiene exponentes negativos según el video?

    -La derivada de la función hdr con exponentes negativos se calcula aplicando las mismas reglas de derivación, resultando en 2/r^3 - 3/r.

  • ¿Cómo se simplifica la derivada de la función hdr con exponentes negativos al final del video?

    -Se simplifica reemplazando los exponentes negativos por su equivalente en términos de fracciones, como 1/r^2 y 1/r^3, para obtener una respuesta más clara y entendible.

Outlines

00:00

📚 Derivadas de Funciones Sencillas

En este primer párrafo se discute el proceso de calcular derivadas de funciones matemáticas básicas. Se comienza con la función 8 - x^3, utilizando las reglas de derivadas para constantes y funciones de la forma x^n. Se simplifica para obtener la derivada -3x^2. Luego, se derivan funciones más complejas como 4x^8 + x^3 - x, y se destaca la importancia de recordar que el exponente en x^n está implícito, lo que puede causar confusión. Se resalta la necesidad de simplificar al final para obtener la derivada correcta. El párrafo termina con una mención de la importancia de anotar los pasos para una comprensión más profunda y una transición hacia la derivación mental con práctica.

05:02

🔍 Consideraciones sobre las Variables en las Derivadas

Este segundo párrafo se enfoca en las consideraciones importantes al derivar funciones con respecto a una variable específica. Se menciona un ejemplo de una función h que aparentemente depende de r pero no contiene la variable r, lo que hace que todos los términos sean constantes y la derivada sea cero. Se enfatiza la importancia de verificar la variable en la que se está derivando. Posteriormente, se presenta la derivación de una función hdr que incluye exponentes negativos, y se aplica el mismo teorema visto anteriormente para derivar funciones de la forma x^n. Se muestra cómo manejar los exponentes negativos y se recomienda siempre simplificar al final, incluso cuando se trata de exponentes negativos, para obtener una respuesta más clara y presentable.

Mindmap

Keywords

💡derivadas

Las derivadas son una de las herramientas fundamentales del cálculo diferencial, que representan la tasa de cambio instantánea de una función con respecto a una variable. En el video, se enseñan ejemplos de cómo calcular derivadas de funciones sencillas, como parte del tema principal de matemáticas básicas.

💡funciones sencillas

Este término se refiere a funciones matemáticas que tienen una forma básica y son relativamente fáciles de derivar. En el video, se utilizan funciones sencillas como '8 - x^3' y '4x^8 + x^3 - x' para demostrar el proceso de derivación.

💡teoremas de derivación

Los teoremas de derivación son reglas matemáticas que facilitan el cálculo de derivadas de funciones. En el script, se mencionan teoremas como la derivada de una función constante y la del poder de una variable, que son esenciales para resolver las funciones presentadas.

💡función constante

Una función constante es una función que tiene el mismo valor para todas las entradas de su dominio. En el contexto del video, se destaca que la derivada de una función constante es siempre cero, como se aplica al término '8' en la función '8 - x^3'.

💡potencia de variable

La potencia de una variable es una forma de expresar que la variable se multiplica por sí misma un cierto número de veces. En el video, se muestra cómo derivar funciones del tipo 'x^n', donde 'n' es un número entero, como parte del proceso de derivación.

💡algebraic simplificación

La simplificación algebraica es el proceso de reducir una expresión matemática a su forma más simple. En el script, se menciona que después de aplicar los teoremas de derivación, es importante simplificar algebraicamente las expresiones resultantes, como en la derivada de '8 - x^3' que se simplifica a '-3x^2'.

💡variable independiente

La variable independiente es la variable con respecto a la cual se está calculando la derivada. En el video, se hace hincapié en la importancia de reconocer la variable independiente, como en el caso de la función 'h' que depende de 'r', para asegurarse de que la derivada se realice correctamente.

💡expuestos negativos

Los exponentes negativos se refieren a una forma de escribir fracciones en términos de potencias. En el script, se menciona que los teoremas de derivación también se pueden aplicar a términos con exponentes negativos, como en el caso de 'h(r)' que involucra '2r^-1' y 'r^-2'.

💡teorema de derivación de funciones compuestas

Este teorema permite derivar funciones que están compuestas de otras funciones, como se ve en el término '4e^(x^8)'. Aunque no se menciona explícitamente en el script, es un concepto clave en el cálculo diferencial que se relaciona con la derivación de funciones como '4x^8'.

💡función h(r)

La función 'h(r)' es un ejemplo específico de una función que se utiliza en el video para demostrar cómo derivar una función que depende de otra variable, en este caso 'r'. Se destaca la importancia de asegurarse de que la derivada se haga con respecto a la variable correcta, lo que se ve cuando se muestra que la derivada de 'h(r)' es cero porque no hay ninguna 'r' en la función.

Highlights

Se muestra cómo encontrar la derivada de la función 8 - x^3.

Se aplica el teorema de la derivada de una función constante, que es igual a 0.

Se utiliza el teorema de la derivada de una función x^n, siendo n un número entero.

Se simplifica algebraicamente para encontrar la derivada de la función inicial.

Se destaca la importancia de recordar los signos al simplificar.

Se derivan funciones más complejas como 4x^8 + x^3 - x.

Se aplica el teorema de la derivada de una función expresada como 'se por efe'.

Se resalta la confusión común con términos sencillos de derivar y su exponente implícito.

Se explica cómo derivar x^n con n como exponente implícito.

Se menciona la simplificación de términos como x^0, que es igual a 1.

Se derivan funciones con términos constantes y variables elevadas a números enteros.

Se enfatiza la importancia de anotar pasos de aplicación de teoremas en resoluciones sencillas.

Se aborda la derivación de funciones que dependen de variables distintas a la derivada.

Se señala la necesidad de verificar la variable con respecto a la cual se está derivando.

Se derivan funciones con exponentes negativos, aplicando el mismo teorema visto anteriormente.

Se muestra cómo manejar términos con exponentes negativos en la derivada.

Se simplifica algebraicamente la derivada de términos con exponentes negativos.

Se concluye con la derivada de la función hdr, que involucra exponentes negativos.

Se resalta la importancia de simplificar algebraicamente las derivadas hasta el máximo.

Se da una moraleja sobre la atención a la variable con respecto a la cual se está derivando.

Se espera que el material haya sido de provecho y se desean ver a los espectadores pronto.

Transcripts

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o las matemáticas sencillas aquí en este

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vídeo mostraré ejemplos sobre derivadas

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de funciones sencillas así que iniciaré

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con encontrar la derivada de la función

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8 - x a la 3 es decir la resta entre la

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función constante 8 y la función del

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tipo x al aire y recordando los teoremas

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previamente vistos sobre derivadas de

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funciones sencillas particularmente la

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derivada de una función constante que es

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igual a 0 y la derivada de una función x

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a la n que es n por x a la n 1 tenemos

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lo siguiente

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la derivada de 80 y la derivada de la

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función x a la 3 estrés x al cuadrado

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así que simplificando algebraica mente

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podemos concluir que la derivada de

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nuestra función inicial f

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es menos 3x al cuadrado

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se puede observar que el segundo término

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sigue prevaleciendo el signo negativo la

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resolución de esta función sencilla es

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una buena manera de iniciar así que

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procederemos a poner aquí una carita

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feliz

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nuestra segunda función que vamos a

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derivar es la siguiente 4x a la 8 más x

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a la 3 - x

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y recordando el teorema que trata sobre

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la derivada de una función expresada

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como se por efe en donde se es una

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constante tenemos lo siguiente

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como se puede observar en el primer

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término de la función original

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convenientemente la expresamos como 4

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por equis a la 8 y aplicando nuestro

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teorema el 4 prevalece y nos enfocamos a

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derivar el x a la 8

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aquí su derivada de x a la 3 es muy

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sencilla 3x al cuadrado y aquí sucede un

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caso muy particular a pesar de que es un

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término muy sencillo de derivar muchas

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personas se confunden porque aquí no ven

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un exponente aunque sabemos que

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matemáticamente ahí está presente el

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exponente

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así que aplicando el teorema sencillo de

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x a la n nos queda de la siguiente

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manera x a la 1 - 1

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simplificando tenemos 32 x a las 73 x al

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cuadrado menos x al hacer

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y recordando que todo número excepto el

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0 elevado a la 0 da uno puedo observar

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que el último término es equivalente a 1

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así que este elemento representa la

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derivada final de nuestra función

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original por lo que procederemos a poner

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otra carita

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nuestra tercera función a derivar es 2x

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a las 5 más 7x al cuadrado

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aquí el término que puede meter un poco

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de confusión es el término dos pins sin

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embargo si nos guiamos por nuestros

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nuestros teoremas previamente vistos nos

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podemos dar cuenta de que no sucede nada

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diferente a lo ya visto por lo tanto el

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2 siendo una constante lo dejamos igual

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procedemos a derivar el término x a las

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5 y de igual manera aquí procedemos a

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derivar el término x al cuadrado

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así que nuestra solución final es 10x a

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la 4 + 14 x cabe mencionar que aquí como

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estamos resolviendo funciones sencillas

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es importante anotar todos los pasos de

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la aplicación de los teoremas sin

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embargo se espera que con el transcurso

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del tiempo la persona que se encargue o

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se vaya a dedicar a derivar de una

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manera más frecuente se va a emitir

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estos pasos y directamente pasará a

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hacer los pasos de manera mental

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así que aquí tenemos una cuarta derivada

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que dice que la función h que depende de

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r es 5x a la 3 + 2x a la 4 menos 9

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así que si procedemos inmediatamente a

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derivar con los teoremas vistos

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alguna persona diría lo siguiente la

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derivada es 15 x al cuadrado más 8 x a

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la 3 sin embargo hay un detalle

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realmente esa no es la respuesta porque

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porque como se podrán observar si la

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función original no depende de la

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variable x aquí se dice que la función h

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depende de la variable r y no hay

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ninguna variable r involucrada en la

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función por lo que todos estos términos

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se consideran constantes a pesar de que

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son variables se consideran constantes

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en conclusión la derivada de esta

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función es cero así que la moraleja de

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este caso es hay que tener mucho cuidado

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de saber con respecto a qué variable

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está expresada la función h

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y confirmar que realmente la derivada se

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hace en relación a dicha variable

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finalmente encontraremos la derivada de

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la función hdr que ahora sí contiene

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literales r pero que involucran

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exponentes negativos y no hay ningún

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problema el teorema que previamente

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vimos sobre funciones x a la n también

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puede ser aplicado con exponentes

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negativos así que veamos

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tenemos aquí nuestro teorema para que

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podamos recordarlo y aplicándolo

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directamente nos podemos dar cuenta de

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lo siguiente el menos 2

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pasa a multiplicar a la variable r y

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observen que al exponente menos 2 le

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restamos menos 1 así que en el siguiente

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paso pueden observar que menos dos menos

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uno se reagrupa como menos tres de igual

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manera aquí es muy importante observar

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que el signo negativo sigue

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prevaleciendo y que nos enfocamos a

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derivar el término 2 r a la menos 1 así

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que nos queda aquí el 2 este menos 1

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pasa a multiplicar al aire y al

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exponente original le restamos 1 así que

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simplificando algebraica mente nos queda

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2 x menos 12 y el término r tiene

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exponente menos 2

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uno podría pensar que esa ya es el

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resultado de la derivada sin embargo

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siempre se recomienda simplificar

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algebraica mente lo más posible

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así que simplificando tenemos lo

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siguiente el primer término que da tal

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cual esta multiplicación menos x menos

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por la ley de los signos nos da más y

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siempre es recomendable que si existen

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exponentes negativos en la respuesta de

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una derivada hay que volverlo a

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exponentes positivos como aplicando las

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leyes de los exponentes por lo que si

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recordamos que todo elemento ere a la

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menos 2 es equivalente a 1 entre r al

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cuadrado lo podemos aplicar en nuestra

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respuesta para que quede de una manera

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más conveniente es decir este término

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menos 2

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queda igual y el término es real a menos

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3 pasa el denominador como r a la 3 de

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igual manera este término pasa al

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denominador como r al cuadrado y

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finalmente podemos poner nuestra carita

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feliz para denotar que hemos concluido

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correctamente con la derivada de la

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función hdr

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esperando que este material haya sido de

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provecho para ti nos vemos pronto para

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otra demostración de matemáticas

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sencillas

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