3.1 Definición de la derivada.

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Definición de la derivada.

Objetivo

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Históricamente el concepto de derivada es debido a Newton y a Leibnitz. Sus definiciones surgen a raíz del concepto de limite.


Sin embargo, son varias las formas en que se ha generado el concepto de derivada, los comunes son los siguientes:



Definición: Pendiente de una curva. La pendiente del gráfico de la función en el punto
(x , f(x) ) es la derivada de f en x.

 Definición: Tangente a una curva. La recta tangente al grafico  de la función f en el punto
P = (x , f(x) ) es la recta que pasa por P con pendiente igual a la derivada de en x.

Definición: Velocidad de una partícula que se mueve sobre una línea recta. La velocidad en el instante  t de un objeto, cuya posición sobre una recta viene dada por f(t) en el instante t, es  la derivada def en el punto t. El valor absoluto de la velocidad es el módulo de esa cantidad.

Definición: Amplificación de una proyección entre rectas. La amplificación en x de una lente que proyecta el punto x de una recta sobre el punto f(x) de otra recta es la derivada de en x.

Definición: Densidad de un material. La densidad de x de un material distribuido a lo largo de una recta de forma tal que los x centímetros de la izquierda tengan una masa de f(x) gramos es igual a la derivada de en x.


Una forma clásica de construir el concepto de derivada es  la segunda definición, la de recta tangente a una curva, podríamos iniciar por tomar una línea que corta a la gráfica de la función en mas de un punto, como se muestra a continuación:
a medida que los intervalos de posición en x son mas pequeños como el esquema que se muestra a continuación, la línea recta tiende a ser mas semejante a una línea tangente que a una línea recta secante:







el triángulo rectángulo que se forma puede conducirnos a analizar cual es la ecuación de la pendiente de la línea recta tangente. Nótese la hipotenusa dentro del triangulo rectángulo corresponde a la línea recta.   
Como podemos apreciar la ecuación que relaciona la línea recta esta dada por la tangente:

pero como sabemos para la línea recta dicha relación nos da la pendiente de una línea recta


Como hemos dicho esta relación, de recta tangente se logra solo que los intervalos:
* sean pequeños lo que equivale a decir que se genera el limite cuando
  o lo que equivale a decir que se genera el limite:

fue a ese limite al que se le dio el nombre de derivada:


donde   es una notación para indicar el operador de derivada.

Nota: Como podremos ver   sin embargo no debe de tomarse como la operación de dividir dx entre dx.

Bibliografía: http://dieumsnh.qfb.umich.mx/DIFERENCIAL/definicion_de_derivada.htm

Unknown

Some say he’s half man half fish, others say he’s more of a seventy/thirty split. Either way he’s a fishy bastard.

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