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Diapositivas de limites y derivadas

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Page 1: Diapositivas de limites y derivadas
Page 2: Diapositivas de limites y derivadas
Page 3: Diapositivas de limites y derivadas

Es el cociente de los límites,siempre que el límite deldenominador no sea 0.

Límite de un cociente

Ejemplo:

𝐥𝐢𝐦𝒙→𝒂

𝒇(𝒙)

𝒈(𝒙)=𝐥𝐢𝐦𝒙→𝒂

𝒇(𝒙)

𝐥𝐢𝐦𝒙→𝒂

𝒈(𝒙)

lim𝑥→1

2𝑥2 + 𝑥 − 3

𝑥3 + 4=lim𝑥→1

(2𝑥2 + 𝑥 − 3)

lim𝑥→1

(𝑥3 + 4)=2 + 1 − 3

1 + 4=0

5= 0

Page 4: Diapositivas de limites y derivadas

Para cualquier entero positivo n

Límite de una potencia

Ejemplo:

𝐥𝐢𝐦𝒙→𝒂

𝒙𝒏 = 𝒂𝒏

lim𝑥→6

𝑥2 = 62 = 36

Page 5: Diapositivas de limites y derivadas

Si f es una función polinomial, entonces:

Límite de una función polinómica

Ejemplo:

𝐥𝐢𝐦𝒙→𝒂

𝒇 𝒙 = 𝒇 𝒂

Sustituyendo -3 por x ya que x3 + 4x2 – 7 es una función polinomial:

lim𝑥→ −3

( 𝑥3 + 4𝑥2 − 7) = −3 3 + 4 −3 2 − 7 = 2

limℎ→ 3

2 ℎ − 1 = 2( 3 − 1) = 4

Page 6: Diapositivas de limites y derivadas

Podemos determinar el límite deuna función racional cuando x→a por sustitución directa, con talque el denominador sea distintode cero en a.

Límite de una raíz

Ejemplo:

𝐥𝐢𝐦𝒙→𝒂

𝒏𝒇 𝒙 = 𝒏 𝐥𝐢𝐦

𝒙→𝒂𝒇(𝒙)

Si n es par, requerimos que lim𝑥→𝑎

𝑓(𝑥) sea positivo

lim𝑡→4

𝑡2 + 1 = lim𝑡→4

𝑡2 + 1 = 17

Page 7: Diapositivas de limites y derivadas

Donde p > 0

Límite en el infinito

Ejemplo:

𝐥𝐢𝐦𝒙→∞

𝟏

𝒙𝒑= 𝟎 𝐥𝐢𝐦

𝒙→ −∞

𝟏

𝒙𝒑= 𝟎

lim𝑥→∞

4𝑥2 + 5

2𝑥2 + 1= lim

𝑥→∞

4𝑥2 + 5𝑥2

2𝑥2 + 1𝑥2

= lim𝑥→∞

4𝑥2

𝑥2+

5𝑥2

2𝑥2

𝑥2+

1𝑥2

= lim𝑥→∞

4 +5𝑥2

2 +1𝑥2

=lim𝑛→∞

4 + 5 . lim𝑛→∞

1𝑥2

lim𝑛→∞

2 + lim𝑛→∞

1𝑥2

Como lim𝑥→∞

1

𝑥𝑝= 0 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑝 > 0,

lim𝑥→∞

4𝑥2 + 5

2𝑥2 + 1=4 + 5(0)

2 + 0=4

2= 2

Page 8: Diapositivas de limites y derivadas
Page 9: Diapositivas de limites y derivadas

Límite de un cociente es elcociente de los límites, siempreque el límite del denominador nosea 0.

Derivada como razón de cambio

Ejemplo:

Page 10: Diapositivas de limites y derivadas

Reglas de diferenciación

Límite de un cociente es elcociente de los límites, siempreque el límite del denominador nosea 0.

Derivada de una constante

Ejemplo:

𝒅

𝒅𝒙𝒄 = 𝟎

𝑑

𝑑𝑥3 = 0

Page 11: Diapositivas de limites y derivadas

Si n es cualquier número real, entonces:

Derivada de la potencia base

Ejemplo:

𝒅

𝒅𝒙𝒙𝒏 = 𝒏𝒙𝒏−𝟏

𝒅

𝒅𝒙𝒙𝟐 = 𝟐𝒙𝟐−𝟏 = 𝟐𝒙

Siempre que xn-1 este definida. Esto es, la derivada de unapotencia constante de x es igual al exponente multiplicadopor la x elevada a una potencia menor en una unidad que lade la potencia dada.

Page 12: Diapositivas de limites y derivadas

Si f es una función diferenciable y cuna constante, entonces cf (x) es diferenciable y

Derivada del factor constante

Ejemplo:

𝒅

𝒅𝒙𝒄𝒇 𝒙 = 𝒄𝒇′(𝒙)

Esto es, la derivada de una constante por una función es igual a la constante por la derivada de la función.

𝒈 𝒙 = 𝟓𝒙𝟑

𝒅

𝒅𝒙𝟓𝒙𝟑 = 𝟓

𝒅

𝒅𝒙𝒙𝟑

𝟓 𝟑𝒙𝟑−𝟏 = 𝟏𝟓𝒙𝟐

Page 13: Diapositivas de limites y derivadas

Si f y g son funciones diferenciables, entonces f + g y f – g sondiferenciables

Derivada de la suma o resta

Ejemplo:

𝐝

𝐝𝐱𝒇 𝒙 + 𝒈(𝒙) = 𝒇′ 𝒙 + 𝒈′(𝒙)

𝐝

𝐝𝐱𝒇 𝒙 − 𝒈(𝒙) = 𝒇′ 𝒙 − 𝒈′(𝒙)

𝐹 𝑥 = 3𝑥5 + 𝑥

𝐹′ 𝑥 =𝑑

𝑑𝑥3𝑥5 +

𝑑

𝑑𝑥𝑥1/2

𝐹′ 𝑥 = 3𝑑

𝑑𝑥𝑥5 +

𝑑

𝑑𝑥𝑥1/2

𝐹′ 𝑥 = 3 5𝑥4 +1

2𝑥−1/2 = 15𝑥4 +

1

2 𝑥

Page 14: Diapositivas de limites y derivadas

Esto es la derivada del producto de dos funciones es la primerafunción por la derivada de la segunda más la segunda funciónpor la derivada de la primera.

Regla del producto

Ejemplo:

𝒅

𝒅𝒙𝒇 𝒙 𝐠 𝒙 = 𝒇´ 𝒙 𝐠 𝒙 + 𝒇 𝒙 𝐠´ 𝒙

𝐹 𝑥 = 𝑥2 + 3𝑥 (4𝑥 + 5)

𝐹′ 𝑥 = 𝑥2 + 3𝑥𝑑

𝑑𝑥+ (4𝑥 + 5)

𝑑

𝑑𝑥𝑥2 + 3𝑥

𝐹′ 𝑥 = 𝑥2 + 3𝑥 (4) + (4𝑥 + 5) 2𝑥 + 3𝑥

𝐹′ 𝑥 = 12𝑥2 + 34 + 15

Page 15: Diapositivas de limites y derivadas

La derivada del cociente de dos funciones es el denominadorpor la derivada del numerador, menos el numerador por laderivada del denominador, todo ello dividido entre el cuadradodel denominador. Siempre que g (x)≠0

Derivada del cociente

𝒅

𝒅𝒙

𝒇(𝒙)

𝐠(𝒙)=𝒇´ 𝒙 𝐠 𝒙 − 𝒇 𝒙 𝐠´ 𝒙

𝐠 𝒙 𝟐

Page 16: Diapositivas de limites y derivadas

𝐹 𝑥 =4𝑥2 + 3

2𝑥 − 1

𝐹′ 𝑥 =2𝑥 − 1

𝑑𝑑𝑥

4𝑥2 + 3 − 4𝑥2 + 3𝑑𝑑𝑥

2𝑥 − 1

(2𝑥 − 1)2

𝐹′ 𝑥 =2𝑥 − 1 (8𝑥) − 4𝑥2 + 3 2

(2𝑥 − 1)2

𝐹′ 𝑥 =8𝑥2 − 8𝑥 − 6

(2𝑥 − 1)2=2(4𝑥2 − 4𝑥 − 3)

(2𝑥 − 1)2

Ejemplo:

Page 17: Diapositivas de limites y derivadas

Si y es una función diferenciable de u y ues una función diferenciable de x,entonces y es una función diferenciablede x.

Derivada de la cadena

Ejemplo:

𝒅𝒚

𝒅𝒙=𝒅𝒚

𝒅𝒖.𝒅𝒖

𝒅𝒙

Si 𝑦 = 2𝑢2 − 3𝑢 − 2 y 𝑢 = 𝑥2 + 4 , encontrar dy/dx.

𝑑𝑦

𝑑𝑥=

𝑑

𝑑𝑢2𝑢2 − 3𝑢 − 2 .

𝑑

𝑑𝑥𝑥2 + 4

Page 18: Diapositivas de limites y derivadas

𝑑𝑦

𝑑𝑥= 4𝑢 − 3 . 2𝑥

𝑑𝑦

𝑑𝑥= 4 𝑥2 + 4 − 3 2𝑥 = 4𝑥2 + 13 2𝑥

= 8𝑥3 + 26𝑥.

Podemos escribir la respuesta sólo en términos de x reemplazando upor 𝑥2 + 4

Page 19: Diapositivas de limites y derivadas

Si u es una funcióndiferenciable de x y n escualquier número real,entonces:

Derivada de la potencia base u

Ejemplo:

𝒅

𝒅𝒙𝒖 𝒙 𝒏 = 𝒏 𝒖 𝒙 𝒏−𝟏𝒖′ 𝒙

Page 20: Diapositivas de limites y derivadas

Derivadas de funciones trigonométricas

𝒅

𝒅𝒙𝒔𝒆𝒏 𝒗 = 𝒄𝒐𝒔 𝒗

𝒅𝒗

𝒅𝒙

𝒅

𝒅𝒙𝒄𝒐𝒔 𝒗 = −𝒔𝒆𝒏 𝒗

𝒅𝒗

𝒅𝒙

𝒅

𝒅𝒙𝒕𝒂𝒏 𝒗 = 𝒔𝒆𝒄𝟐 𝒗

𝒅𝒗

𝒅𝒙

𝒅

𝒅𝒙𝒄𝒐𝒕 𝒗 = −𝒄𝒔𝒄𝟐 𝒗

𝒅𝒗

𝒅𝒙

𝒅

𝒅𝒙𝒔𝒆𝒄 𝒗 = 𝒔𝒆𝒄 𝒗 𝒕𝒂𝒏 𝒗

𝒅𝒗

𝒅𝒙

𝒅

𝒅𝒙𝒄𝒔𝒄 𝒗 = −𝒄𝒔𝒄 𝒗 𝒄𝒐𝒕 𝒗

𝒅𝒗

𝒅𝒙

Page 21: Diapositivas de limites y derivadas

Ejemplo:

Page 22: Diapositivas de limites y derivadas

Derivada de funciones logarítmicas

Ejemplos:

𝒅

𝒅𝒙𝐥𝐧𝒙 =

𝟏

𝒙

𝒅

𝒅𝒙𝐥𝐧𝒖 =

𝟏

𝒖.𝒅𝒖

𝒅𝒙

Page 23: Diapositivas de limites y derivadas

Límite de un cociente es elcociente de los límites, siempreque el límite del denominador nosea 0.

Derivada de funciones exponenciales

Ejemplo:

Page 24: Diapositivas de limites y derivadas

Límite de un cociente es elcociente de los límites, siempreque el límite del denominador nosea 0.

Diferenciación implícita

Ejemplo:

Page 25: Diapositivas de limites y derivadas

Límite de un cociente es elcociente de los límites, siempreque el límite del denominador nosea 0.

Diferenciación logarítmica

Ejemplo:

Page 26: Diapositivas de limites y derivadas

Límite de un cociente es elcociente de los límites, siempreque el límite del denominador nosea 0.

Derivadas de orden superior

Ejemplo: