Siguenos en Facebook.

Historia y definición de la derivada


   Interpretación geométrica de la derivada.

En términos de la gráfica de la función   para cada variación de la magnitud  de la variable independiente con respecto a el valor inicial , el cociente diferecial  es la pendiente de la recta secante a la gráfica  de la función por los puntos  y . Así la derivada en el punto  es el límite de las pendientes de las rectas secantes cuando el segundo punto   sobre la gráfica se toma cada vez más cercano al punto inicial .

          
En los términos geométricos anteriores, la derivada de  en el punto  coincide con la pendiente de la recta tangente a la gráfica de la función en el punto . Por lo contrario, el que la función  no posea derivada en el punto  significa que la curva que define la gráfica de la función no tiene recta tangente en el punto .
Este último es el caso de la gráfica de la función  en el punto . En el caso en el que  sea una función de posición, la derivada en un instante  es el número al cual tienden las velocidades medias en intervalos de la forma   cuando la duració del intervalo tiende a cero, y se interpreta como la velocidad instantánea en . Dicho de otra manera, la velocidad instantánea en el instante  es el límite de las velocidades promedio tomadas sobre intervalos de tiempo alrededor de  con duración cada vez más y más pequeña.


La derivada como razón de cambio.

La derivada de una función real de variable real  es el concepto que da sentido matemático a la razón de cambio puntual o movimiento instantáneo. Tomando en cuenta que, en una función, a cada variación de la variable independiente con respecto a un valor , corresponde una variación de la variable dependiente con respecto al valor , la derivada define la razón de cambio puntual (o instantáneo) en  como el límite de los cocientes de las variaciones de esas variables cuando la variación de la variable independiente tiende a cero. En el caso de la función de posición de un cuerpo físico con respecto al tiempo, la derivada corresponde a la noción de velocidad instantánea, que así resulta definida como el límite de las velocidades promedio tomadas en intervalos de tiempo cuya duración tiende a cero. Las características de la derivada hacen de ésta el concepto adecuado para la formulación de las leyes dinámicas en las ciencias naturales. Por otro lado, para la curva en el plano cartesiano que define la gráfica de una función, la derivada es el valor de la pendiente de la recta tangente a la curva en el punto correspondiente, obteniéndose así una interpretación geométrica para la derivada que sienta las bases para el estudio analítico de curvas y superficies.

   

Definición de derivada.

 Consideremos una función real de variable real  definida en un intervalo abierto . Sea  un elemento de. La manera natural de comparar la variación que muestra el valor de la variable dependiente  cuando el valor de la variable independiente  experimenta en  una variación , es considerar el cociente 
Al cociente diferencial de la función en el punto  correspondiente a la variación de magnitud  de la variable independiente se  denota como .

1 comentario: