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Pensamiento Matemático · 5.º La derivada: una nueva función que mide el cambio

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La derivada: una nueva función que mide el cambio

✦ La derivada como función que asigna a cada x la pendiente de f; definición por límite, lectura de signos y ejemplo con x² · Pensamiento Matemático · en 4 minutos

Roadwise Consulting

Firmado y verificado · Fernando Castro

Objetivo: Definir la función derivada como el límite del cociente de diferencias.

4 min 17–18 años
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La derivada: una nueva función que mide el cambio

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De un número a una función

Cambio de entalpia cuando cambian p y T 2.png
Imagen libre de Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0, autor: Joseasorrentino)
LA DERIVADA COMO RAZÓN de CAMBIO (EXPLICACIÓN y DEFINICIÓN) - #1
Video de apoyo verificado.

En la unidad anterior calculaste la pendiente de la tangente en UN punto (por ejemplo, 2 en x=1 de x²). Ahora daremos un paso gigante: repite ese cálculo para CUALQUIER x y obtendrás una fórmula. Esa fórmula es la derivada.

La definición

La derivada de f en un punto x es el límite del cociente de diferencias cuando h tiende a 0:

′f(x)=limh→0f(x+h)-f(x)h
Definición de la función derivada.

Si ese límite existe para cada x del dominio, obtenemos una nueva función f prime. Evaluar f prime en un número te da la pendiente de f justo ahí.

De la pendiente de un punto a la función derivada

  1. Una curva y sus puntos
  2. En cada punto hay una tangente con su pendiente
  3. Graficar esas pendientes contra x produce la derivada

    Si f es una parábola, qué forma crees que tiene f prime?

El ejemplo que lo revela todo: f(x) = x²

Aplicamos la definición a f(x) = x² en un x cualquiera (no en uno fijo):

Derivar f(x) = x² con la definición

  1. Cociente

    (f(x+h) - f(x)) / h = ((x+h)² - x²) / h.

Paso 1 de 5

f(x)=x² (izq) y su derivada f prime=2x (der, recta)

f(x) = x^2 · f(x) = 2*x

Interpretar signos

  • f prime(x) mayor que 0: f CRECE en ese punto (tangente sube).
  • f prime(x) menor que 0: f DECRECE (tangente baja).
  • f prime(x) igual a 0: f está "plana" (posible máximo, mínimo o meseta).

Practica ahora

La derivada f prime(x) mide…

Si f prime(x) es negativa en un punto, entonces f ahí…

Usando f prime(x)=2x, ¿cuál es la pendiente de f(x)=x² en x=4?

La derivada de una función constante (por ejemplo f(x)=5) es 0.

Une cada situación con el signo de su derivada

      Un alumno deriva f(x)=x² escribiendo el cociente mal. ¿En qué línea está el error?

      Marca la línea o las líneas con error y pulsa Comprobar.

      Piensa en la posición de un auto y su velocidad. ¿Por qué la velocidad es la derivada de la posición?

      La velocidad mide qué tan rápido cambia la posición en cada instante.

      Tu texto se guarda sólo en este dispositivo.

      Autoevalúate

      La derivada como función

      Aquí se mira lo que ya fuiste acertando. Pulsa «Comprobar» para saber si puedes seguir.

      Las respuestas y tu progreso se guardan sólo en este dispositivo. Contenido firmado por su autoría mediante Lumbre.

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      Conexión con el plan oficial DGB · MCCEMS 2025

      Este aprendizaje se relaciona con el programa oficial de DGB · MCCEMS 2025. Forma parte de lo que se espera que aprendas en preparatoria.

      Alineación curricular Lumbre · Relacionado con el programa oficial. Lumbre no está aprobada, certificada ni validada por la SEP.

      ¿Todavía no te queda claro?

      No pasa nada: vamos a verlo de otra manera

      Elige el ángulo que más te ayude. Nada es obligatorio ni cuenta como nota.

      Otra explicaciónExplicámelo más fácil

      El velocímetro de la función

      Imagina que f es la ruta en coche y f prime es el velocímetro: en cada momento marca una rapidez. Esa "rapidez" (cuánto cambia la posición por segundo) es justo la derivada. No es un número fijo, cambia en cada instante, por eso es una función.

      ↑ Volver al objeto

      Repasa esto primeroRepasa esto primero

      Necesitas desarrollar binomios: (x+h)² = x² + 2xh + h². Si ese paso falla, la derivada por definición se complica. Practícalo antes de seguir.

      ↑ Volver al objeto

      Paso a pasoPaso a paso: otra función

      Derivar f(x) = 3x con la definición

      1. Cociente

        (3(x+h) - 3x)/h.

      Paso 1 de 3

      ↑ Volver al objeto

      ¿Necesitas ayuda?

      Vamos a atacar justo la parte que no te cuadra

      Explicaciones cortas, dibujos, ejemplos y práctica. Nada cuenta como nota.

      Rutas vivas

      ¿Y ahora qué? Elige el camino por lo que necesitas

      No es un listado al azar: cada camino responde una pregunta distinta y te dice por qué.

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