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Elaboró: Emilio Mendoza DERIVADAS POR DEFINICIÓN. EJEMPLO 5 Calcula la derivada de la siguiente función. 𝑦 = 𝑒2𝑥+1 SOLUCIÓN. Resolveremos este ejercicio en 4 pasos aplicando la definición de la derivada. Paso 1: Se sustituye 𝑥 por 𝑥 + ∆𝑥 en la función original, al igual que 𝑦 por 𝑦 + ∆𝑦. 𝑦 + ∆𝑦 = 𝑒2(𝑥+∆𝑥)+1 Desarrollamos la expresión y la simplificamos. 𝑦 + ∆𝑦 = 𝑒2𝑥+2∆𝑥+1 Paso 2: Al nuevo valor que obtuvimos le restamos la función original. 𝑦 + ∆𝑦 − (𝑦) = 𝑒2𝑥+2∆𝑥+1 − 𝑒2𝑥+1 Simplificamos. 𝑦 + ∆𝑦 − 𝑦 = 𝑒2𝑥+1+2∆𝑥 − 𝑒2𝑥+1 ∆𝑦 = 𝑒2𝑥+1 · 𝑒2∆𝑥 − 𝑒2𝑥+1 ∆𝑦 = 𝑒2𝑥+1[𝑒2∆𝑥 − 1] Paso 3: Dividimos toda la expresión por el incremento de la variable independiente ∆𝑥. ∆𝑦 ∆𝑥 = 𝑒2𝑥+1[𝑒2∆𝑥 − 1] ∆𝑥 Factorizamos la diferencia de cuadrados de la expresión. ∆𝑦 ∆𝑥 = 𝑒2𝑥+1(𝑒∆𝑥 + 1)(𝑒∆𝑥 − 1) ∆𝑥 Elaboró: Emilio Mendoza Paso 4: Calculamos el limite del cociente cuando ∆𝑥 tiende a cero, y resolviendo este límite obtendremos la derivada de la función. 𝑑𝑦 𝑑𝑥 = lim ∆𝑥→0 ∆𝑦 ∆𝑥 = lim ∆𝑥→0 [ 𝑒2𝑥+1(𝑒∆𝑥 + 1)(𝑒∆𝑥 − 1) ∆𝑥 ] 𝑑𝑦 𝑑𝑥 = 𝑒2𝑥+1 lim ∆𝑥→0 [ (𝑒∆𝑥 + 1)(𝑒∆𝑥 − 1) ∆𝑥 ] 𝑑𝑦 𝑑𝑥 = 𝑒2𝑥+1 lim ∆𝑥→0 [𝑒∆𝑥 + 1] lim ∆𝑥→0 [ 𝑒∆𝑥 − 1 ∆𝑥 ] Recordando el siguiente límite: lim 𝑥→0 [ 𝑒𝑥 − 1 𝑥 ] = 1 Y sustituyendo en nuestra expresión, tenemos que. 𝑑𝑦 𝑑𝑥 = (𝑒2𝑥+1)(𝑒0 + 1)(1) 𝑑𝑦 𝑑𝑥 = (𝑒2𝑥+1)(1 + 1)(1) 𝑑𝑦 𝑑𝑥 = (𝑒2𝑥+1)(2)(1) Por lo tanto, la derivada de la función es: 𝑑𝑦 𝑑𝑥 = 2 𝑒2𝑥+1
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