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MATEMATICAS
                                                                     1º Bachillerato


                                   MaTEX
                                                                               r=A+lu


                      Proyecto                                      A


                                                                           d

                                                                        B
                                                                        s=B+mv



                              Derivadas                                 SOCIALES




                                                                   MaTEX
                         Fco Javier Gonz´lez Ortiz
                                        a




                                                                           Derivadas
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      Tabla de Contenido
      Inicio Art´
                ıculo




 c 2004 gonzaleof@unican.es                                          Doc Doc
31 de mayo de 2004                                   Versin 1.00
                                                                   Volver Cerrar
MATEMATICAS
                                                                         1º Bachillerato

                   Tabla de Contenido                                   A
                                                                                   r=A+lu




1. Introducci´no                                                               d


   1.1. Tasa de variaci´n media
                          o                                                 B
                                                                            s=B+mv

        • Interpretaci´n geom´trica
                      o        e                                            SOCIALES

   1.2. Tasa de variaci´n instant´nea
                          o         a
   1.3. El problema de la tangente                                     MaTEX
2. Derivada en un punto
   2.1. Derivadas laterales




                                                                               Derivadas
3. Reglas b´sicas
             a
        • Derivada de una constante • Derivada de la potencia
4. Reglas de Derivaci´n  o
        • Regla de la suma • Regla del producto • Regla del cociente
        • Regla de la cadena
5. Derivadas de las funciones trascendentes
   5.1. Derivadas Trigonom´tricase
   5.2. Derivadas Exponenciales
   5.3. Derivadas Logar´    ıtmicas
   5.4. Derivadas de Arcos trigonom´tricos
                                        e
   Soluciones a los Ejercicios
   Soluciones a los Tests
                                                                         Doc Doc

                                                                       Volver Cerrar
MATEMATICAS
Secci´n 1: Introducci´n
     o               o                                                      3     1º Bachillerato
                                                                                            r=A+lu
1. Introducci´n
             o                                                                   A


    Los cient´
             ıficos de los ultimos a˜os del siglo XVII dedicaron gran parte de
                          ´        n                                                    d

su tiempo y energ´ a resolver el problema de la tangente que tiene relaci´n
                   ıa                                                      o         B
                                                                                     s=B+mv
en cuestiones como las siguientes:                                                   SOCIALES

      En ´ptica, el ´ngulo con el que un rayo de luz incide en una superficie
         o          a
      de una lente est´ definida en t´rminos de la tangente a la superficie.
                      a             e                                           MaTEX
      En f´
          ısica, la direcci´n de un cuerpo en movimiento en un punto de su
                           o
      recorrido es la de la tangente en ese punto.




                                                                                        Derivadas
      En geometr´ al ´ngulo entre dos curvas que intersecan es el ´ngulo
                  ıa,   a                                         a
      entre las tangentes en el punto de intersecci´n.
                                                   o
      ¿C´mo encontraremos la ecuaci´n de la tangente? Usaremos el m´todo
         o                          o                              e
      ya desarrollado por Fermat en 1629.




                                                                                  Doc Doc

                                                                                Volver Cerrar
MATEMATICAS
Secci´n 1: Introducci´n
     o               o                                                          4      1º Bachillerato
                                                                                                 r=A+lu
1.1. Tasa de variaci´n media
                    o                                                                 A


      La siguiente tabla da el precio en euros1 de un producto en 8 a˜os sucesivos
                                                                     n                       d

                  precio   10    18   24   28   30    30   28   24                        B
                                                                                          s=B+mv

                    a˜o
                     n      0     1   2     3    4    5     6    7                        SOCIALES



    Si llamamos P (x) a la funci´n precio y x designa los a˜os, podemos pre-
                                 o                            n
guntar cu´l es la variaci´n o incremento del precio en el intervalo [0, 1], y ´sta
           a             o                                                    e
                                                                                     MaTEX
ser´
   ıa
                    ∆P = P (1) − P (0) = 18 − 10 = 8 euros




                                                                                             Derivadas
la variaci´n o incremento del precio en el intervalo [1, 3], y ´sta ser´
          o                                                    e       ıa
                     ∆P = P (3) − P (1) = 28 − 18 = 10 euros
Ahora bien, la tasa de variaci´n media es el incremento por unidad de tiempo.
                              o
        La tasa de variaci´n media del precio en el intervalo [0, 1] es
                          o
                                P (1) − P (0)   18 − 10
                    T.V.M. =                  =         = 8 euros/a˜o
                                                                   n
                                    1−0            1
        La tasa de variaci´n media del precio en el intervalo [1, 3] es
                          o
                                P (3) − P (1)   28 − 18
                    T.V.M. =                  =         = 5 euros/a˜o
                                                                   n
                                    3−1            2
  1
      Hemos cambiado los n´meros para que sean m´s c´modos de usar
                          u                     a o
                                                                                       Doc Doc

                                                                                     Volver Cerrar
MATEMATICAS
Secci´n 1: Introducci´n
     o               o                                                      5     1º Bachillerato
                                                                                            r=A+lu
      La tasa de variaci´n media del precio en el intervalo [3, 7], es
                        o                                                        A


                           P (7) − P (3)   24 − 28                                      d
                  T.V.M. =               =         = −1 euros/a˜o
                                                               n
                               7−3            4                                      B
                                                                                     s=B+mv

      que indica que el precio ha disminuido a raz´n de un euro por a˜o.
                                                   o                 n               SOCIALES


De esta forma definimos de la tasa de variaci´n media para una funci´n f (x)
                                            o                      o
en un intervalo [x, x + h] como                                                 MaTEX




                                                                                        Derivadas
       Tasa de Variaci´n Media
                      o

                                     f (x + h) − f (x)
                          T.V.M. =
                                             h




    En el intervalo [x, x + h] la TVM representa gr´ficamente la pendiente del
                                                   a
segmento que va desde el punto (x, f (x)) al punto (x+h, f (x+h)). En gr´fico
                                                                        a
siguiente se muestra como var´ gr´ficamente la TVM en distintos intervalos.
                                 ıa a



                                                                                  Doc Doc

                                                                                Volver Cerrar
MATEMATICAS
Secci´n 1: Introducci´n
     o               o                                                                                6     1º Bachillerato
                                                                                                                      r=A+lu
• Interpretaci´n geom´trica
              o      e                                                                                     A


                                                                                                                  d
   En [1, 3]                           P (x)
                                       30                                     P (5)                            B
                                                                                                               s=B+mv
              P (3) − P (1)                               P (3)                                                SOCIALES
   T.V.M. =                            27
                  3−1
              28 − 18
            =
                 2
                       = 5 euros/a˜o
                                  n    24                                                     P (7)
                                                                                                          MaTEX
                                       21
   En [1, 5]




                                                                                                                  Derivadas
                                       18 P (1)
            P (5) − P (1)
   T.V.M. =
                5−1                    15
            30 − 18
          =          = 3 euros/a˜o
                                n      12
               4
   En [1, 7]                            9


              P (7) − P (1)             6
   T.V.M. =
                  7−1                   3
              24 − 18
            =          = 1 euros/a˜o
                                  n
                 6                                1   2           3   4   5           6   7
                                                            a˜os
                                                             n
La T.V.M. representa la pendiente del segmento que une los puntos de la cur-
va.
                                                                                                            Doc Doc

                                                                                                          Volver Cerrar
MATEMATICAS
Secci´n 1: Introducci´n
     o               o                                                     7     1º Bachillerato
                                                                                           r=A+lu
1.2. Tasa de variaci´n instant´nea
                    o         a                                                 A


    Como el intervalo [x, x + h] var´ con h, si hacemos h cada vez m´s
                                    ıa                                   a             d

peque˜o, es decir hacemos tender h a 0, obtenemos la TVI, Tasa de variaci´n
      n                                                                  o          B
                                                                                    s=B+mv
instant´nea.
       a                                                                            SOCIALES




       Tasa de Variaci´n instant´nea
                      o         a
                                                                               MaTEX
                                            f (x + h) − f (x)




                                                                                       Derivadas
                          T.V.I.(x) = lim
                                     h→0            h



    La expresi´n anterior es muy importante en matem´ticas y se relaciona
              o                                         a
con el c´lculo de la recta tangente a una funci´n, como mostraremos a con-
         a                                     o
tinuaci´n.
        o
    En el ejemplo anterior de los precios la TVI significa la raz´n de cambio
                                                                 o
del precio en un instante de tiempo.
    Gr´ficamente indica la pendiente de la tangente a la funci´n en el punto
       a                                                       o
(x, f (x)).


                                                                                 Doc Doc

                                                                               Volver Cerrar
MATEMATICAS
Secci´n 1: Introducci´n
     o               o                                                       8     1º Bachillerato
                                                                                             r=A+lu
Ejemplo 1.1. Si P (x) es precio de un producto y x designa los a˜os, siendo
                                                                n                 A


                              P (x) = −x2 + 9 x + 10                                     d

                                                                                      B
hallar la T V I en el a˜o x = 1 y en el a˜o x = 7
                       n                 n                                            s=B+mv
                                                                                      SOCIALES
Soluci´n: El precio en el a˜o x = 1 es P (1) = 18 y la T V I es
      o                     n

               T V I(1)   =   lim
                              h→0
                                   P (1 + h) − P (1)
                                           h
                                                                                 MaTEX
                                   −(1 + h)2 + 9(1 + h) + 10 − 18
                         = lim




                                                                                         Derivadas
                              h→0                 h
                                   −h2 + 7h
                         = lim                = lim (−h + 7) = 7
                              h→0      h        h→0

es decir, en x = 1 el precio est´ aumentando a raz´n de T V I(1) = 7 euros/a˜o
                                a                    o                      n
                               P (7 + h) − P (7)
               T V I(7)   =   lim
                              h→0      h
                               −(7 + h)2 + 9(7 + h) + 10 − 24
                      = lim
                          h→0                 h
                               −h2 − 5h
                      = lim               = lim (−h − 5) = −5
                          h→0      h        h→0

es decir, en x = 7 el precio est´ disminuyendo a raz´n de T V I(7) = −5
                                a                     o
euros/a˜o
        n
                                                                                   Doc Doc

                                                                                 Volver Cerrar
MATEMATICAS
Secci´n 1: Introducci´n
     o               o                                                         9     1º Bachillerato
                                                                                               r=A+lu
1.3. El problema de la tangente                                                     A


    Dada una funci´n y = f (x) y un punto A(a, f (a)) del grafo de la funci´n
                   o                                                         o             d

se trata de determinar la pendiente de la recta tangente al grafo de la funci´n
                                                                             o          B
                                                                                        s=B+mv
en el punto A. Consideremos la recta secante desde A a B. Siendo los puntos             SOCIALES
A(a, f (a)) y B(a + h, f (a + h)),

                                                                           B       MaTEX
   la secante AB tiene pendiente
             f   f (a + h) − f (a)




                                                                                           Derivadas
       m=      =                                                           Df
            h            h
   A medida que h → 0, B → A, y             f(a) A
   definimos la pendiente de la tan-
   gente mtan como
                   f (a + h) − f (a)            a                    a+h
       mtan = lim
               h→0         h
 Esta pendiente la escribiremos como f (a) quedando la ecuaci´n de la tan-
                                                             o
gente de la forma

                          y − f (a) = f (a)(x − a)                         (1)


                                                                                     Doc Doc

                                                                                   Volver Cerrar
MATEMATICAS
Secci´n 1: Introducci´n
     o               o                                               10     1º Bachillerato
                                                                                      r=A+lu
Ejemplo 1.2. Hallar en x = 2 la tangente a la curva f (x) = x2 .           A


Soluci´n: El punto de la curva en x = 2 =⇒ f (2) = 22 = 4, A(2, 4). La
      o                                                                           d

pendiente de la tangente es                                                    B
                                                                               s=B+mv
                            f (2 + h) − f (2)        (2 + h)2 − 4              SOCIALES
              f (2)   =   lim                 = lim
                        h→0         h           h→0       h
                    = lim
                            4 + 4h + h2 − 4
                                              = lim (4 + h) = 4           MaTEX
                        h→0         h           h→0
Siendo la recta tangente




                                                                                  Derivadas
                              y − 4 = 4(x − 2)

                                                               1
Ejemplo 1.3. Hallar en x = 1 la tangente a la curva f (x) =      .
                                                               x
                                                   1
Soluci´n: El punto de la curva en x = 1 =⇒ f (1) =
      o                                              = 1, A(1, 1). La
                                                   1
pendiente de la tangente es
                                                      1
                             f (1 + h) − f (1)           −1
                f (1) =    lim                 = lim 1+h
                         h→0         h           h→0    h
                                −h              −1
                      = lim            = lim         = −1
                         h→0 (1 + h) h    h→0 1 + h

Siendo la recta tangente
                            y − 1 = −(x − 1)                                Doc Doc

                                                                          Volver Cerrar
MATEMATICAS
Secci´n 2: Derivada en un punto
     o                                                                        11      1º Bachillerato
                                                                                                r=A+lu
2. Derivada en un punto                                                              A


      Sea f una funci´n, definimos la derivada en x = a, f (a) como
                     o                                                                      d

                                                                                         B
                                                                                         s=B+mv
                                      f (a + h) − f (a)                                  SOCIALES
                        f (a) = lim                                          (2)
                                  h→0         h
                                                                                    MaTEX
2.1. Derivadas laterales
Definici´n 2.1 Sea f una funci´n y a ∈ Dom(f )
       o                      o




                                                                                            Derivadas
 1. Definimos la derivada por la izquierda de f en a cuando
                                         f (a + h) − f (a)
                       f (a− ) = lim−                        existe          (3)
                                  h→0            h
 2.     Definimos la derivada por la derecha de f en a cuando
                                         f (a + h) − f (a)
                        f (a+ ) = lim+                       existe          (4)
                                  h→0            h
Teorema 2.1. Sea f una funci´n definida en un intervalo abierto conteniendo
                                o
a x, entonces f (x) existe si y solo si existen las derivadas laterales f (x− ) y
f (x+ ) y son iguales. En este caso
                             f (x) = f (x− ) = f (x+ )
Soluci´n: Se deduce de la propia definici´n de l´
      o                                      o       ımite, ya que para que un        Doc Doc
l´
 ımite exista deben existir los l´
                                 ımites laterales y ser iguales.
                                                                                    Volver Cerrar
MATEMATICAS
Secci´n 2: Derivada en un punto
     o                                                                                   12         1º Bachillerato
                                                                                                              r=A+lu
Ejemplo 2.1. ¿Es derivable f (x) = |x| en x = 0 ?.                                                 A


                                −x ≤ 0
Soluci´n: Siendo f (x) = |x| =
      o                                                                                                   d

                                 x >0                                                                  B
                                                                                                       s=B+mv
                                                                         y = |x|                       SOCIALES
                  f (0 + h) − f (0)
  f (0− )   =     lim               =
            h→0−          h
          = lim−
                  −h
                       = −1
                                                                                                  MaTEX
            h→0    h
                  f (0 + h) − f (0)




                                                                                                          Derivadas
  f (0+ ) = lim+                    =
            h→0           h
                  h
          = lim      =1                     -5   -4   -3   -2   -1   0   1   2   3   4        5
            h→0 + h


Como f (0− ) = f (0+ ) la funci´n no es
                               o
derivable en x = 0


Test. La funci´n f (x) = x − |1 − x| es derivable en x = 1.
              o
(a) Si                                 (b) No




                                                                                                    Doc Doc

                                                                                                  Volver Cerrar
MATEMATICAS
Secci´n 3: Reglas b´sicas
     o             a                                                           13     1º Bachillerato
                                                                                                r=A+lu
3. Reglas b´sicas
           a                                                                         A


• Derivada de una constante                                                                 d


Teorema 3.1. Sea f una funci´n constante f (x) = c ∀x ∈ R, siendo c un
                            o                                                            B
                                                                                         s=B+mv

n´mero real, entonces
 u                                                                                       SOCIALES

                         f (x) = 0 ∀x ∈ R

• Derivada de la potencia
                                                                                    MaTEX
Teorema 3.2. (Regla de la potencia) Consideremos la funci´n f (x) = xn ,
                                                         o




                                                                                            Derivadas
para alg´n n´mero natural n ∈ N . Entonces
        u u
                             f (x) = nxn−1       x∈R                          (5)

   Nota al Teorema. La regla anterior se extiende y funciona cuando el ex-
ponente es cualquier n´ mero real.
                      u
Ejemplo 3.1. Hallar las derivadas de
                    f (x) = x6    g(x) = x−5      h(x) = x5/3
Soluci´n:
      o
                                                             5 2/3
               f (x) = 6x5       g (x) = −5x−6     h (x) =     x
                                                             3

Ejercicio 1. Calcular las derivadas. √                               √
                                                                     5                Doc Doc
  a) f (x) = 2x13          b) f (x) = x3               c) f (x) =        x7
                                                                                    Volver Cerrar
MATEMATICAS
Secci´n 4: Reglas de Derivaci´n
     o                       o                                           14     1º Bachillerato
                                                                                          r=A+lu
4. Reglas de Derivaci´n
                     o                                                         A


• Regla de la suma                                                                    d

                                                                                   B
Teorema 4.1. (Derivada de la suma) Sean las funciones u = f (x) y v = g(x).        s=B+mv
                                                                                   SOCIALES
Entonces
                     [f (x) + g(x)] = f (x) + g (x)                     (6)
                                                                              MaTEX
                                  [u + v] = u + v                       (7)




                                                                                      Derivadas
Ejemplo 4.1. Hallar las derivadas de
                       f (x) = x3 + x4     g(x) = x2 − x−3
Soluci´n:
      o
                    f (x) = 3x2 + 4x3      g (x) = 2x + 3x−4


Ejercicio 2. Calcular las derivadas.
  a) f (x) = 3 x2 − 5 x−3                  b) f (x) = x2 − 3, x5
                                                          √
  c) f (x) = x10 + x−10
                                                          3
                                           d ) f (x) = x − x5
                                                       √     √
  e) f (x) = x8 + x8,003                   f ) f (x) = x3 + 5 x
                                                                                Doc Doc

                                                                              Volver Cerrar
MATEMATICAS
Secci´n 4: Reglas de Derivaci´n
     o                       o                                                    15     1º Bachillerato
                                                                                                   r=A+lu
• Regla del producto                                                                    A



Teorema 4.2. (Derivada del producto) Sean las funciones u = f (x) y v =                        d

g(x). Entonces                                                                              B
                                                                                            s=B+mv
                 [f (x)g(x)] = f (x)g(x) + f (x)g (x)                (8)                    SOCIALES




                             [u · v] = u · v + u · v                             (9)   MaTEX
Ejemplo 4.2. Hallar la derivada del producto




                                                                                               Derivadas
                            f (x) = (x3 + x4 )(x2 − x−3 )
Soluci´n:
      o
            f (x) = (3x2 + 4x3 ) · (x2 − x−3 ) + (x3 + x4 ) · (2x + 3x−4 )




Ejercicio 3. Calcular las derivadas.
  a) f (x) = (x2 + 10)(1 − x2 )              b) f (x) = (x + x2 + 1) · (1 + x)
  c) f (x) = (x10 + 1)(1 − x)                d ) f (x) = (x2 − 2x) · (1 − x2 )
                                                          √                √
  e) f (x) = (x2 + x3 ) · (3 + x)            f ) f (x) = ( x3 + x) · (x − 5 x)           Doc Doc

                                                                                       Volver Cerrar
MATEMATICAS
Secci´n 4: Reglas de Derivaci´n
     o                       o                                                16     1º Bachillerato
                                                                                               r=A+lu
• Regla del cociente                                                                A



Teorema 4.3. (Derivada del cociente) Sean u = f (x) y v = g(x)                             d

                                                                                        B
                          f (x)           f (x)g(x) − f (x)g (x)                        s=B+mv

                                      =                                     (10)        SOCIALES
                          g(x)                    g(x)2

                                  u           u ·v−u·v                             MaTEX
                                          =                                 (11)
                                  v               v2




                                                                                           Derivadas
                                                                  x3 + x4
Ejemplo 4.3. Hallar la derivada del cociente f (x) =
                                                                 x2 − x−3
Soluci´n:
      o
                      (3x2 + 4x3 )(x2 − x−3 ) − (x3 + x4 )(2x + 3x−4 )
            f (x) =
                                       (x2 − x−3 )2


Ejercicio 4. Calcular las derivadas.
             1                                                 x2 + 1
  a) f (x) =                                     b) f (x) =
             x                                                   x
               x10 + 1                                         x2 + x
  c) f (x) =                                     d ) f (x) =
                1−x                                            x+3
                                                                                     Doc Doc

                                                                                   Volver Cerrar
MATEMATICAS
Secci´n 4: Reglas de Derivaci´n
     o                       o                                                   17     1º Bachillerato
                                                                                                  r=A+lu
• Regla de la cadena                                                                   A



Teorema 4.4. (Regla de la cadena) Sea las funciones y = f (u) y u = g(x).                     d

Supongamos que g es derivable en x y f es derivable en u, entonces la funci´n
                                                                           o               B
                                                                                           s=B+mv
compuesta f ◦ g es derivable en x y su derivada es                                         SOCIALES



                         (f ◦ g) (x) = f (g(x)) g (x)                          (12)
                                                                                      MaTEX
Ejemplo 4.4. Hallar las derivadas de




                                                                                              Derivadas
                    f (x) = (2x + x2 + 5)3    g(x) = (2 − x12 )6
Soluci´n:
      o
                         f (x) = 3(2x + x2 + 5)2 (2 + 2 x)
                           g (x) = 6(2 − x12 )5 (−12 x11 )


Ejercicio 5. Calcular las derivadas.
  a) f (x) = (1 + 2 x)3                      b) f (x) = (x + x2 )3
  c) f (x) = (x10 + 1)2                      d ) f (x) = (2x3 + x)3
  e) f (x) = x2 (2x3 + x)3                   f ) f (x) = (1 − x2 )3 (5 + x)5

                                                                                        Doc Doc

                                                                                      Volver Cerrar
MATEMATICAS
Secci´n 5: Derivadas de las funciones trascendentes
     o                                                                              18     1º Bachillerato
                                                                                                     r=A+lu
5. Derivadas de las funciones trascendentes                                               A


5.1. Derivadas Trigonom´tricas
                       e                                                                         d

                                                                                              B
Teorema 5.1. Las derivadas trigonom´tricas elementales son:
                                   e                                                          s=B+mv
                                                                                              SOCIALES

                                                                      1
  (sen x) = cos x            (cos x) = − sen x            (tan x) =        (13)
                                                                    cos2 x               MaTEX




                                                                                                 Derivadas
Ejemplo 5.1. Hallar las derivadas de
            f (x) = sen 6x       g(x) = cos(1 + x2 )       h(x) = tan x3
Soluci´n: Del teorema y aplicando la regla de la cadena se tiene
      o
                                                                            3x2
       f (x) = 6 cos 6x       g (x) = −2x sen(1 + x2 )        h (x) =
                                                                          cos2 x3


Ejercicio 6. Calcular las derivadas.
  a) f (x) = sen(3x + 1)                       b) f (x) = sen(x3 + 1)
                                                                 x
  c) f (x) = sen3 (x2 + 1)                     d ) f (x) = cos(     )
                                                                1−x
  e) f (x) = tan(1 + 2x2 + x3 )                f ) f (x) = sec(1 − x2 )                    Doc Doc

                                                                                         Volver Cerrar
MATEMATICAS
Secci´n 5: Derivadas de las funciones trascendentes
     o                                                                               19     1º Bachillerato
                                                                                                      r=A+lu
5.2. Derivadas Exponenciales                                                               A



Teorema 5.2. Las derivadas de la funci´n exponencial son:
                                      o                                                           d

                                                                                               B

               (ex ) = ex                (ax ) = ax ln a (a > 1)                   (14)
                                                                                               s=B+mv
                                                                                               SOCIALES




                                                                                          MaTEX
Ejemplo 5.2. Hallar las derivadas de




                                                                                                  Derivadas
                                                   2
                  f (x) = e6x       g(x) = e1+x          h(x) = 6sen x
Soluci´n: Del teorema y aplicando la regla de la cadena se tiene
      o
                                               2
        f (x) = 6 e6x         g (x) = 2x e1+x          h (x) = 6sen x ln 6 cos x


Ejercicio 7. Calcular las derivadas.
                          2
  a) f (x) = e−5x+4x                            b) f (x) = ex sen x
                      2
  c) f (x) = e1−sen       x
                                                d ) f (x) = 2tan 3x
                     x2 +3x
                 3
  e) f (x) =                                    f ) f (x) = asen x+cos x
                 5                                                                          Doc Doc

                                                                                          Volver Cerrar
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Secci´n 5: Derivadas de las funciones trascendentes
     o                                                                              20     1º Bachillerato
                                                                                                     r=A+lu
5.3. Derivadas Logar´
                    ıtmicas                                                               A



Teorema 5.3. Las derivadas de la funci´n logar´
                                      o       ıtmica son:                                        d

                                                                                              B
                         1                               1                                    s=B+mv

            (ln x) =                    (loga x) =                  (a > 1)       (15)        SOCIALES

                         x                             x ln a
                                                                                         MaTEX




                                                                                                 Derivadas
Ejemplo 5.3. Hallar las derivadas de
    f (x) = ln(5x − x2 )        g(x) = ln(5 − sen x)       h(x) = log3 (x2 + ex )
Soluci´n: Del teorema y aplicando la regla de la cadena se tiene
      o
                5 − 2x              − cos x                1 2x + ex
       f (x) =        2
                          g (x) =                h (x) =
               5x − x              5 − sen x             ln 3 x2 + ex


Ejercicio 8. Calcular las derivadas.
                   √
  a) f (x) = ln(x + x + 1)                     b) f (x) = ln(x2 + sen x)
  c) f (x) = ln(x2 sen x)                      d ) f (x) = ln2 (1 + ex )
                                                                        1
  e) f (x) = ln2 (1 + ln x)                    f ) f (x) = log5 (             )            Doc Doc
                                                                    1 + sen x
                                                                                         Volver Cerrar
MATEMATICAS
Secci´n 5: Derivadas de las funciones trascendentes
     o                                                                     21     1º Bachillerato
                                                                                            r=A+lu
5.4. Derivadas de Arcos trigonom´tricos
                                e                                                A



Teorema 8. Las derivadas de los arcos trigonom´tricos son:
                                              e                                         d

                        1                                                            B
 a) (arc sen x) = √                                                                  s=B+mv

                     1 − x2                                                          SOCIALES

                      −1
  b) (arc cos x) = √
                     1 − x2                                                     MaTEX
                      1
  c) (arctan x) =
                   1 + x2




                                                                                        Derivadas
Ejemplo 5.4. Hallar las derivadas de
                      f (x) = arc sen 6x       g(x) = arctan x3
Soluci´n:
      o
                                   6                         3x2
                   f (x) =                      g (x) =
                                1 − (6x)2                 1 + (x3 )2


Ejercicio 9. Calcular las derivadas.
  a) f (x) = arc sen(ln x + x)                 b) f (x) = arc cos(1 − x)
  c) f (x) = arctan(sen x)                     d ) f (x) = arctan(ln x)

Ejercicio 10. Calcular las derivadas.                                             Doc Doc

                                                                                Volver Cerrar
MATEMATICAS
Secci´n 5: Derivadas de las funciones trascendentes
     o                                                                        22     1º Bachillerato
                                                                                               r=A+lu
  a) f (x) = ln2 (1 + cos x)3                  b) f (x) = sen x(1 + cos x)3         A



  c) f (x) = e1−sen x                          d ) f (x) = 8x−ln x                         d

                                                                                        B
                                                                                        s=B+mv
Ejercicio 11. Calcular las derivadas.                                                   SOCIALES

                   √                                             1 + tan x
  a) f (x) = ln(1 − x)2                        b) f (x) = ln
                                                                 1 − tan x         MaTEX
Ejercicio 12. Calcular las derivadas.




                                                                                           Derivadas
  a) f (x) = x2 · arctan x−1/2                 b) f (x) = xx

Ejercicio 13. Calcular las derivadas.
                                                                 √
  a) f (x) = (tan x)sen x                      b) f (x) = ex ·   x
                                                                     x




                                                                                     Doc Doc

                                                                                   Volver Cerrar
MATEMATICAS
Soluciones a los Ejercicios                                         23      1º Bachillerato
                                                                                      r=A+lu
Soluciones a los Ejercicios                                                A


Ejercicio 1.                                                                      d


  a) Si f (x) = 2x13 ,                                                         B
                                                                               s=B+mv

                                          f (x) = 26 x12                       SOCIALES
                √
                          3/2
   b) f (x) =       x3 = x      . Luego
                                                    3 1/2
                                                                          MaTEX
                                          f (x) =     x
                                                    2
                √




                                                                                  Derivadas
                5
   c) f (x) =       x7 = x7/5 . Luego
                                                    7 2/5
                                          f (x) =     x
                                                    5
                                                            Ejercicio 1




                                                                            Doc Doc

                                                                          Volver Cerrar
MATEMATICAS
Soluciones a los Ejercicios                                             24      1º Bachillerato
                                                                                          r=A+lu
Ejercicio 2.                                                                   A


                                                                                      d

  a) Si f (x) = 3 x2 − 5 x−3 ,                                                     B
                                                                                   s=B+mv

                                         f (x) = 6 x + 15 x−4                      SOCIALES


   b) Siendo f (x) = x2 − 3 x5 ,
                                         f (x) = 2 x − 15 x4
                                                                              MaTEX
   c) Si f (x) = x10 + x−10 ,




                                                                                      Derivadas
                                     f (x) = 10 x9 − 10 x−11
                              √
                              3
  d ) Siendo f (x) = x −          x5 ,
                                                     5
                                          f (x) = 1 − x2/3
                                                     3
   e) Siendo f (x) = x8 + x8,003 ,
                           f (x) = 8x7 + 8,003x7,003
                     √     √
   f ) Siendo f (x) = x3 + 5 x,
                                    3       1
                            f (x) = x1/2 + x−4/5
                                    2       5
                                                                Ejercicio 2     Doc Doc

                                                                              Volver Cerrar
MATEMATICAS
Soluciones a los Ejercicios                                                  25      1º Bachillerato
                                                                                               r=A+lu
Ejercicio 3.                                                                        A


  a) Si f (x) = (x2 + 10)(1 − x2 ),                                                        d


                        f (x) = (2 x) · (1 − x2 ) + (x2 + 10) · (−2 x)                  B
                                                                                        s=B+mv
                                                                                        SOCIALES
   b) Siendo f (x) = (x + x2 + 1) · (1 + x),
                     f (x) = (1 + 2 x) · (−2 x) + (x + x2 + 1) · (−2)              MaTEX
                      10
   c) Si f (x) = (x        + 1)(1 − x),




                                                                                           Derivadas
                           f (x) = (10x9 ) · (1 − x) + (x10 + 1) · (−1)
  d ) Siendo f (x) = (x2 − 2x) · (1 − x2 ),
                      f (x) = (2x − 2) · (1 − x2 ) + (x2 − 2x) · (−2x)
   e) Siendo f (x) = (x2 + x3 ) · (3 + x),
                    f (x) = (2x + 3x2 ) · (3 + x) + (x2 + x3 ) · (1)
                       √               √
   f ) Siendo f (x) = ( x3 + x) · (x − 5 x).
                       3                √        √                 1
             f (x) = ( x1/2 + 1) · (x − 5 x) + ( x3 + x) · (1 − x−4/5 )
                       2                                           5
                                                                     Ejercicio 3

                                                                                     Doc Doc

                                                                                   Volver Cerrar
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Soluciones a los Ejercicios                                                      26      1º Bachillerato
                                                                                                   r=A+lu
Ejercicio 4.                                                                            A

                   1
  a) Si f (x) =      ,                                                                         d
                   x                                                                        B
                                             (0)(x) − (1)    1                              s=B+mv
                                  f (x) =                 =− 2                              SOCIALES
                                                  x2        x
                   x2 + 1
   b) Si f (x) =
                     x
                          ,                                                            MaTEX
                                                   2             2
                                    (2x)(x) − (x + 1)(1)   x −1
                         f (x) =                         =




                                                                                               Derivadas
                                             x 2            x2
                   x10 + 1
   c) Si f (x) =           ,
                    1−x
                                        (10x9 )(1 − x) − (x10 + 1)(−1)
                          f (x) =
                                                   (1 − x)2
                         x2 + x
  d ) Siendo f (x) =            ,
                         x+3
                                        (2x + 1)(x + 3) − (x2 + x)(1)
                              f (x) =
                                                  (x + 3)2
                                                                         Ejercicio 4

                                                                                         Doc Doc

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Soluciones a los Ejercicios                                                     27      1º Bachillerato
                                                                                                  r=A+lu
Ejercicio 5.                                                                           A


  a) Si f (x) = (1 + 2 x)3 ,                                                                  d


                                       f (x) = 3(1 + 2 x)2 (2)                             B
                                                                                           s=B+mv
                                                                                           SOCIALES
   b) Siendo f (x) = (x + x2 )3 ,
                                    f (x) = 3(x + x2 )2 (1 + 2 x)                     MaTEX
                      10       2
   c) Si f (x) = (x        + 1) ,




                                                                                              Derivadas
                                     f (x) = 2(x10 + 1)(10 x9 )
  d ) Siendo f (x) = (2x3 + x)3 ,
                                    f (x) = 3(2x3 + x)2 (6x2 + 1)
   e) Si f (x) = f (x) = x2 (2x3 + x)3 ,
                     f (x) = 2x(2x3 + x)3 + x2 3 (2x3 + x)2 (6x2 + 1)
   f ) Siendo f (x) = (1 − x2 )3 (5 + x)5 ,
                f (x) = 3(1 − x2 )2 (−2x)(5 + x)5 + (1 − x2 )3 5 (5 + x)4
                                                                        Ejercicio 5


                                                                                        Doc Doc

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Soluciones a los Ejercicios                                                        28      1º Bachillerato
                                                                                                     r=A+lu
Ejercicio 6.                                                                              A


  a) Si f (x) = sen(3x + 1).                                                                     d

                                        f (x) = 3 cos(3x + 1)                                 B
                                                                                              s=B+mv
                                                                                              SOCIALES
   b) Si f (x) = sen(x3 + 1).
                                    f (x) = 3x2 cos(x3 + 1)
                                                                                         MaTEX
   c) Si f (x) = sen3 (x2 + 1). Luego
                       f (x) = 3 sen2 (x2 + 1) cos(x2 + 1) (2x)




                                                                                                 Derivadas
                       x
  d ) Si f (x) = cos(      ).
                      1−x
                                             x        1
                            f (x) = − sen(       )
                                           1 − x (1 − x)2
   e) Si f (x) = tan(1 + 2x2 + x3 ),
                                                 1
                              f (x) =                        (4x + 3x2 )
                                        cos2 (1 + 2x2 + x3 )
                                             1
   f ) Si f (x) = sec(1 − x2 ) =
                                        cos(1 − x2 )
                                             − sen(1 − x2 ) (−2x)
                                  f (x) =
                                                 cos2 (1 − x2 )
                                                                                           Doc Doc
                                                                           Ejercicio 6
                                                                                         Volver Cerrar
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Soluciones a los Ejercicios                                                                 29      1º Bachillerato
                                                                                                              r=A+lu
Ejercicio 7.                                                                                       A
                                  2
  a) Si f (x) = e−5x+4x .                                                                                 d

                                                      −5x+4x2                                          B
                                           f (x) = e               (−5 + 8x)                           s=B+mv
                                                                                                       SOCIALES
                    x sen x
   b) Si f (x) = e            .
                                      f (x) = ex sen x (sen x + x cos x)                          MaTEX
                          2
   c) Si f (x) = e1−sen       x
                                  . Luego




                                                                                                          Derivadas
                                                        2
                                      f (x) = e1−sen        x
                                                                (−2 sen x cos x)
  d ) Si f (x) = 2tan 3x .
                                                                        3
                                           f (x) = 2tan 3x ln 2
                                                                     cos2 3x
                         x2 +3x
                     3
   e) Si f (x) =                       ,
                     5
                                                       x2 +3x
                                                  3                             3
                                      f (x) =                     (2x + 3) ln
                                                  5                             5
   f ) Si f (x) = asen x+cos x
                              f (x) = asen x+cos x ln a (cos x − sen x)
                                                                                                    Doc Doc
                                                                                    Ejercicio 7
                                                                                                  Volver Cerrar
MATEMATICAS
Soluciones a los Ejercicios                                                      30      1º Bachillerato
                                                                                                   r=A+lu
Ejercicio 8.                                                                            A
                      √
  a) Si f (x) = ln(x + x + 1).                                                                 d

                                         1        1                                         B
                              f (x) =   √    (1 + √ )                                       s=B+mv
                                      x+ x+1     2 x                                        SOCIALES

                                              1
   b) Si f (x) = ln(x2 + sen x) f (x) = 2
                                         x + sen x
                                                   (2x + cos x)
                                                                                       MaTEX
   c) Si f (x) = ln(x2 sen x).
                                   1




                                                                                               Derivadas
                        f (x) = 2       (2x sen x + x2 cos x)
                                x sen x
  d ) Si f (x) = ln2 (1 + ln x).
                                                         1
                               f (x) = 2 ln(1 + ex )          ex
                                                       1 + ex
   e) Si f (x) = ln2 (1 + ln x).
                                                          1     1
                              f (x) = 2 ln(1 + ln x)
                                                       1 + ln x x
                            1
   f ) Si f (x) = log5 (          ).
                        1 + sen x
                             1     1       − cos x       1     cos x
                   f (x) =          1                =−
                           ln 5 1+sen x (1 + sen x)2    ln 5 1 + sen x
                                                                                         Doc Doc
                                                                         Ejercicio 8
                                                                                       Volver Cerrar
MATEMATICAS
Soluciones a los Ejercicios                                               31      1º Bachillerato
                                                                                            r=A+lu
Ejercicio 9.                                                                     A


  a) Si f (x) = arc sen(ln x + x).                                                      d

                                               1          1                          B
                              f (x) =                    ( + 1)                      s=B+mv

                                          1 − (ln x + x)2 x                          SOCIALES


   b) Si f (x) = arc cos(1 − x).
                                               −1
                                                                                MaTEX
                                f (x) =                    (−1)
                                            1 − (1 − x)2




                                                                                        Derivadas
   c) Si f (x) = arctan(sen x).
                                                1
                                 f (x) =                cos x
                                           1 + (sen x)2
  d ) Si f (x) = arctan(ln x).
                                                  1      1
                                   f (x) =             2 x
                                             1 + (ln x)
                                                                  Ejercicio 9




                                                                                  Doc Doc

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Soluciones a los Ejercicios                                                     32     1º Bachillerato
                                                                                                 r=A+lu
Ejercicio 10.                                                                         A


  a) Si f (x) = ln2 (1 + cos x)3 .                                                           d


                                         3  1                                             B
               f (x) = 2 ln(1 + cos x)              3(1 + cos x)2 (− sen x)               s=B+mv

                                       (1 + cos x)3                                       SOCIALES

                                                       sen x
                               = −6 ln(1 + cos x)3
                                                    (1 + cos x)                      MaTEX
                                     3
   b) Si f (x) = sen x(1 + cos x) .




                                                                                             Derivadas
                 f (x) = cos x(1 + cos x)3 + sen x 3(1 + cos x)2 (− sen x)
   c) Si f (x) = e1−sen x .
                                  f (x) = −e1−sen x cos x
  d ) Si f (x) = 8x−ln x .
                                                              1
                              f (x) = 8x−ln x · ln 8 · (1 −     )
                                                              x
                                                                      Ejercicio 10




                                                                                       Doc Doc

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MATEMATICAS
Soluciones a los Ejercicios                                                       33     1º Bachillerato
                                                                                                   r=A+lu
Ejercicio 11.                                                                           A
                      √
  a) Si f (x) = ln(1 − x)2 .                                                                   d

                                                1         √      −1                         B
                              f (x) =           √
                                                2(1 −         x) √                          s=B+mv

                                            x)2
                                         (1 −                   2 x                         SOCIALES

                                            1
                                    = −√       √
                                         x(1 − x)                                      MaTEX
                         1 + tan x
   b) Si f (x) = ln                .




                                                                                               Derivadas
                         1 − tan x
                                        1               1
                    f (x)      =                ·               ·
                                     1 + tan x        1 + tan x
                                                  2
                                     1 − tan x        1 − tan x
                                   sec2 x(1 − tan x) + (1 + tan x) sec2 x
                                 ·
                                                (1 − tan x)2
                                    1 − tan x       2 sec2 x
                               =                ·
                                 2(1 + tan x) (1 − tan x)2
                                           sec2 x
                               =
                                 (1 + tan x)(1 − tan x)
                                                                        Ejercicio 11

                                                                                         Doc Doc

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Soluciones a los Ejercicios                                             34     1º Bachillerato
                                                                                         r=A+lu
Ejercicio 12.                                                                 A


  a) Si f (x) = x2 · arctan x−1/2 .                                                  d

                                      1            1      −1 −3/2                 B
                 f (x) = 2x · arctan √ + x2 ·        1 2 · 2 x
                                                                                  s=B+mv

                                       x      1 + ( √x )                          SOCIALES
                                               √
                                      1  1       x
                       = 2x · arctan √ −          1
                                       x 2 1 + ( √x )2                       MaTEX
   b) Si f (x) = xx . Aplicando logaritmos




                                                                                     Derivadas
                                      ln f (x) = x ln x
                                 f (x)               1
                                       = ln x + x ·
                                 f (x)               x
                                f (x) = (ln x + 1) · xx
                                                              Ejercicio 12




                                                                               Doc Doc

                                                                             Volver Cerrar
MATEMATICAS
Soluciones a los Ejercicios                                                            35     1º Bachillerato
                                                                                                        r=A+lu
Ejercicio 13.                                                                                A


  a) Si f (x) = (tan x)sen x . Aplicando logaritmos                                                 d


                                   ln f (x) = sen x ln tan x                                     B
                                                                                                 s=B+mv
                                                                                                 SOCIALES
                         f (x)                                 sec2 x
                                 = cos x ln tan x + sen x
                          f (x)                                 tan x
                             f (x)                             1
                                                                                            MaTEX
                                      = cos x ln tan x +
                              f (x)                         cos x




                                                                                                    Derivadas
                                                      1
                     f (x) = (cos x ln tan x +            ) · (tan x)sen x
                                                    cos x
                      √
   b) Si f (x) = ex · x x. Aplicando logaritmos
                                                     1
                                    ln f (x) = x + ln x
                                                     x
                               f (x)            1           1 1
                                       = 1 − 2 ln x +
                                f (x)          x            x x
                                  f (x)           ln x     1
                                          =1− 2 + 2
                                   f (x)           x       x
                                            ln x      1          √
                           f (x) = (1 − 2 + 2 ) · ex · x x
                                             x       x
                                                                             Ejercicio 13
                                                                                              Doc Doc

                                                                                            Volver Cerrar
MATEMATICAS
Soluciones a los Tests                                                     36     1º Bachillerato
                                                                                            r=A+lu
Soluciones a los Tests                                                           A


                                                      2x − 1 ≤ 1
Soluci´n al Test: Siendo f (x) = x − |1 − x| =
      o                                                                                 d
                                                        1    >1                      B
                                                                                     s=B+mv

                                        f (1 + h) − f (1)                            SOCIALES
                         f (1− )   =   lim                =
                                       h→0−     h
                                 = lim−
                                        2(1 + h) − 1 − 1
                                                          =2
                                                                                MaTEX
                                   h→0          h
                                        f (1 + h) − f (1)




                                                                                        Derivadas
                         f (1+ ) = lim+                   =
                                   h→0          h
                                        1−1
                                 = lim+        =0
                                   h→0     h
Como f (1− ) = f (1+ ) la funci´n no es derivable en x = 1.
                               o                               Final del Test




                                                                                  Doc Doc

                                                                                Volver Cerrar
MATEMATICAS
                                          1º Bachillerato
                                                    r=A+lu
                                         A

´
Indice alfab´tico
               e                                d

derivada, 11                                 B
                                             s=B+mv
     de una constante, 13                    SOCIALES
     de una potencia, 13
     en un punto, 11
     laterales, 11                      MaTEX
derivadas
     arcos trigonom´tricos, 21
                    e




                                                Derivadas
     exponenciales, 19
     logar´
          ıtmicas, 20
     trigonom´tricas, 18
               e

ecuaci´n de la tangente, 9
      o
El problema de la tangente, 9

regla, 14
     de la cadena, 17
     de la suma, 14
     del cociente, 16
     del producto, 15

Tasa de variaci´n instant´nea, 7
               o         a                Doc Doc
Tasa de variaci´n media, 4
               o
                                        Volver Cerrar
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Derivadas

  • 1. MATEMATICAS 1º Bachillerato MaTEX r=A+lu Proyecto A d B s=B+mv Derivadas SOCIALES MaTEX Fco Javier Gonz´lez Ortiz a Derivadas Directorio Tabla de Contenido Inicio Art´ ıculo c 2004 gonzaleof@unican.es Doc Doc 31 de mayo de 2004 Versin 1.00 Volver Cerrar
  • 2. MATEMATICAS 1º Bachillerato Tabla de Contenido A r=A+lu 1. Introducci´no d 1.1. Tasa de variaci´n media o B s=B+mv • Interpretaci´n geom´trica o e SOCIALES 1.2. Tasa de variaci´n instant´nea o a 1.3. El problema de la tangente MaTEX 2. Derivada en un punto 2.1. Derivadas laterales Derivadas 3. Reglas b´sicas a • Derivada de una constante • Derivada de la potencia 4. Reglas de Derivaci´n o • Regla de la suma • Regla del producto • Regla del cociente • Regla de la cadena 5. Derivadas de las funciones trascendentes 5.1. Derivadas Trigonom´tricase 5.2. Derivadas Exponenciales 5.3. Derivadas Logar´ ıtmicas 5.4. Derivadas de Arcos trigonom´tricos e Soluciones a los Ejercicios Soluciones a los Tests Doc Doc Volver Cerrar
  • 3. MATEMATICAS Secci´n 1: Introducci´n o o 3 1º Bachillerato r=A+lu 1. Introducci´n o A Los cient´ ıficos de los ultimos a˜os del siglo XVII dedicaron gran parte de ´ n d su tiempo y energ´ a resolver el problema de la tangente que tiene relaci´n ıa o B s=B+mv en cuestiones como las siguientes: SOCIALES En ´ptica, el ´ngulo con el que un rayo de luz incide en una superficie o a de una lente est´ definida en t´rminos de la tangente a la superficie. a e MaTEX En f´ ısica, la direcci´n de un cuerpo en movimiento en un punto de su o recorrido es la de la tangente en ese punto. Derivadas En geometr´ al ´ngulo entre dos curvas que intersecan es el ´ngulo ıa, a a entre las tangentes en el punto de intersecci´n. o ¿C´mo encontraremos la ecuaci´n de la tangente? Usaremos el m´todo o o e ya desarrollado por Fermat en 1629. Doc Doc Volver Cerrar
  • 4. MATEMATICAS Secci´n 1: Introducci´n o o 4 1º Bachillerato r=A+lu 1.1. Tasa de variaci´n media o A La siguiente tabla da el precio en euros1 de un producto en 8 a˜os sucesivos n d precio 10 18 24 28 30 30 28 24 B s=B+mv a˜o n 0 1 2 3 4 5 6 7 SOCIALES Si llamamos P (x) a la funci´n precio y x designa los a˜os, podemos pre- o n guntar cu´l es la variaci´n o incremento del precio en el intervalo [0, 1], y ´sta a o e MaTEX ser´ ıa ∆P = P (1) − P (0) = 18 − 10 = 8 euros Derivadas la variaci´n o incremento del precio en el intervalo [1, 3], y ´sta ser´ o e ıa ∆P = P (3) − P (1) = 28 − 18 = 10 euros Ahora bien, la tasa de variaci´n media es el incremento por unidad de tiempo. o La tasa de variaci´n media del precio en el intervalo [0, 1] es o P (1) − P (0) 18 − 10 T.V.M. = = = 8 euros/a˜o n 1−0 1 La tasa de variaci´n media del precio en el intervalo [1, 3] es o P (3) − P (1) 28 − 18 T.V.M. = = = 5 euros/a˜o n 3−1 2 1 Hemos cambiado los n´meros para que sean m´s c´modos de usar u a o Doc Doc Volver Cerrar
  • 5. MATEMATICAS Secci´n 1: Introducci´n o o 5 1º Bachillerato r=A+lu La tasa de variaci´n media del precio en el intervalo [3, 7], es o A P (7) − P (3) 24 − 28 d T.V.M. = = = −1 euros/a˜o n 7−3 4 B s=B+mv que indica que el precio ha disminuido a raz´n de un euro por a˜o. o n SOCIALES De esta forma definimos de la tasa de variaci´n media para una funci´n f (x) o o en un intervalo [x, x + h] como MaTEX Derivadas Tasa de Variaci´n Media o f (x + h) − f (x) T.V.M. = h En el intervalo [x, x + h] la TVM representa gr´ficamente la pendiente del a segmento que va desde el punto (x, f (x)) al punto (x+h, f (x+h)). En gr´fico a siguiente se muestra como var´ gr´ficamente la TVM en distintos intervalos. ıa a Doc Doc Volver Cerrar
  • 6. MATEMATICAS Secci´n 1: Introducci´n o o 6 1º Bachillerato r=A+lu • Interpretaci´n geom´trica o e A d En [1, 3] P (x) 30 P (5) B s=B+mv P (3) − P (1) P (3) SOCIALES T.V.M. = 27 3−1 28 − 18 = 2 = 5 euros/a˜o n 24 P (7) MaTEX 21 En [1, 5] Derivadas 18 P (1) P (5) − P (1) T.V.M. = 5−1 15 30 − 18 = = 3 euros/a˜o n 12 4 En [1, 7] 9 P (7) − P (1) 6 T.V.M. = 7−1 3 24 − 18 = = 1 euros/a˜o n 6 1 2 3 4 5 6 7 a˜os n La T.V.M. representa la pendiente del segmento que une los puntos de la cur- va. Doc Doc Volver Cerrar
  • 7. MATEMATICAS Secci´n 1: Introducci´n o o 7 1º Bachillerato r=A+lu 1.2. Tasa de variaci´n instant´nea o a A Como el intervalo [x, x + h] var´ con h, si hacemos h cada vez m´s ıa a d peque˜o, es decir hacemos tender h a 0, obtenemos la TVI, Tasa de variaci´n n o B s=B+mv instant´nea. a SOCIALES Tasa de Variaci´n instant´nea o a MaTEX f (x + h) − f (x) Derivadas T.V.I.(x) = lim h→0 h La expresi´n anterior es muy importante en matem´ticas y se relaciona o a con el c´lculo de la recta tangente a una funci´n, como mostraremos a con- a o tinuaci´n. o En el ejemplo anterior de los precios la TVI significa la raz´n de cambio o del precio en un instante de tiempo. Gr´ficamente indica la pendiente de la tangente a la funci´n en el punto a o (x, f (x)). Doc Doc Volver Cerrar
  • 8. MATEMATICAS Secci´n 1: Introducci´n o o 8 1º Bachillerato r=A+lu Ejemplo 1.1. Si P (x) es precio de un producto y x designa los a˜os, siendo n A P (x) = −x2 + 9 x + 10 d B hallar la T V I en el a˜o x = 1 y en el a˜o x = 7 n n s=B+mv SOCIALES Soluci´n: El precio en el a˜o x = 1 es P (1) = 18 y la T V I es o n T V I(1) = lim h→0 P (1 + h) − P (1) h MaTEX −(1 + h)2 + 9(1 + h) + 10 − 18 = lim Derivadas h→0 h −h2 + 7h = lim = lim (−h + 7) = 7 h→0 h h→0 es decir, en x = 1 el precio est´ aumentando a raz´n de T V I(1) = 7 euros/a˜o a o n P (7 + h) − P (7) T V I(7) = lim h→0 h −(7 + h)2 + 9(7 + h) + 10 − 24 = lim h→0 h −h2 − 5h = lim = lim (−h − 5) = −5 h→0 h h→0 es decir, en x = 7 el precio est´ disminuyendo a raz´n de T V I(7) = −5 a o euros/a˜o n Doc Doc Volver Cerrar
  • 9. MATEMATICAS Secci´n 1: Introducci´n o o 9 1º Bachillerato r=A+lu 1.3. El problema de la tangente A Dada una funci´n y = f (x) y un punto A(a, f (a)) del grafo de la funci´n o o d se trata de determinar la pendiente de la recta tangente al grafo de la funci´n o B s=B+mv en el punto A. Consideremos la recta secante desde A a B. Siendo los puntos SOCIALES A(a, f (a)) y B(a + h, f (a + h)), B MaTEX la secante AB tiene pendiente f f (a + h) − f (a) Derivadas m= = Df h h A medida que h → 0, B → A, y f(a) A definimos la pendiente de la tan- gente mtan como f (a + h) − f (a) a a+h mtan = lim h→0 h Esta pendiente la escribiremos como f (a) quedando la ecuaci´n de la tan- o gente de la forma y − f (a) = f (a)(x − a) (1) Doc Doc Volver Cerrar
  • 10. MATEMATICAS Secci´n 1: Introducci´n o o 10 1º Bachillerato r=A+lu Ejemplo 1.2. Hallar en x = 2 la tangente a la curva f (x) = x2 . A Soluci´n: El punto de la curva en x = 2 =⇒ f (2) = 22 = 4, A(2, 4). La o d pendiente de la tangente es B s=B+mv f (2 + h) − f (2) (2 + h)2 − 4 SOCIALES f (2) = lim = lim h→0 h h→0 h = lim 4 + 4h + h2 − 4 = lim (4 + h) = 4 MaTEX h→0 h h→0 Siendo la recta tangente Derivadas y − 4 = 4(x − 2) 1 Ejemplo 1.3. Hallar en x = 1 la tangente a la curva f (x) = . x 1 Soluci´n: El punto de la curva en x = 1 =⇒ f (1) = o = 1, A(1, 1). La 1 pendiente de la tangente es 1 f (1 + h) − f (1) −1 f (1) = lim = lim 1+h h→0 h h→0 h −h −1 = lim = lim = −1 h→0 (1 + h) h h→0 1 + h Siendo la recta tangente y − 1 = −(x − 1) Doc Doc Volver Cerrar
  • 11. MATEMATICAS Secci´n 2: Derivada en un punto o 11 1º Bachillerato r=A+lu 2. Derivada en un punto A Sea f una funci´n, definimos la derivada en x = a, f (a) como o d B s=B+mv f (a + h) − f (a) SOCIALES f (a) = lim (2) h→0 h MaTEX 2.1. Derivadas laterales Definici´n 2.1 Sea f una funci´n y a ∈ Dom(f ) o o Derivadas 1. Definimos la derivada por la izquierda de f en a cuando f (a + h) − f (a) f (a− ) = lim− existe (3) h→0 h 2. Definimos la derivada por la derecha de f en a cuando f (a + h) − f (a) f (a+ ) = lim+ existe (4) h→0 h Teorema 2.1. Sea f una funci´n definida en un intervalo abierto conteniendo o a x, entonces f (x) existe si y solo si existen las derivadas laterales f (x− ) y f (x+ ) y son iguales. En este caso f (x) = f (x− ) = f (x+ ) Soluci´n: Se deduce de la propia definici´n de l´ o o ımite, ya que para que un Doc Doc l´ ımite exista deben existir los l´ ımites laterales y ser iguales. Volver Cerrar
  • 12. MATEMATICAS Secci´n 2: Derivada en un punto o 12 1º Bachillerato r=A+lu Ejemplo 2.1. ¿Es derivable f (x) = |x| en x = 0 ?. A −x ≤ 0 Soluci´n: Siendo f (x) = |x| = o d x >0 B s=B+mv y = |x| SOCIALES f (0 + h) − f (0) f (0− ) = lim = h→0− h = lim− −h = −1 MaTEX h→0 h f (0 + h) − f (0) Derivadas f (0+ ) = lim+ = h→0 h h = lim =1 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 h→0 + h Como f (0− ) = f (0+ ) la funci´n no es o derivable en x = 0 Test. La funci´n f (x) = x − |1 − x| es derivable en x = 1. o (a) Si (b) No Doc Doc Volver Cerrar
  • 13. MATEMATICAS Secci´n 3: Reglas b´sicas o a 13 1º Bachillerato r=A+lu 3. Reglas b´sicas a A • Derivada de una constante d Teorema 3.1. Sea f una funci´n constante f (x) = c ∀x ∈ R, siendo c un o B s=B+mv n´mero real, entonces u SOCIALES f (x) = 0 ∀x ∈ R • Derivada de la potencia MaTEX Teorema 3.2. (Regla de la potencia) Consideremos la funci´n f (x) = xn , o Derivadas para alg´n n´mero natural n ∈ N . Entonces u u f (x) = nxn−1 x∈R (5) Nota al Teorema. La regla anterior se extiende y funciona cuando el ex- ponente es cualquier n´ mero real. u Ejemplo 3.1. Hallar las derivadas de f (x) = x6 g(x) = x−5 h(x) = x5/3 Soluci´n: o 5 2/3 f (x) = 6x5 g (x) = −5x−6 h (x) = x 3 Ejercicio 1. Calcular las derivadas. √ √ 5 Doc Doc a) f (x) = 2x13 b) f (x) = x3 c) f (x) = x7 Volver Cerrar
  • 14. MATEMATICAS Secci´n 4: Reglas de Derivaci´n o o 14 1º Bachillerato r=A+lu 4. Reglas de Derivaci´n o A • Regla de la suma d B Teorema 4.1. (Derivada de la suma) Sean las funciones u = f (x) y v = g(x). s=B+mv SOCIALES Entonces [f (x) + g(x)] = f (x) + g (x) (6) MaTEX [u + v] = u + v (7) Derivadas Ejemplo 4.1. Hallar las derivadas de f (x) = x3 + x4 g(x) = x2 − x−3 Soluci´n: o f (x) = 3x2 + 4x3 g (x) = 2x + 3x−4 Ejercicio 2. Calcular las derivadas. a) f (x) = 3 x2 − 5 x−3 b) f (x) = x2 − 3, x5 √ c) f (x) = x10 + x−10 3 d ) f (x) = x − x5 √ √ e) f (x) = x8 + x8,003 f ) f (x) = x3 + 5 x Doc Doc Volver Cerrar
  • 15. MATEMATICAS Secci´n 4: Reglas de Derivaci´n o o 15 1º Bachillerato r=A+lu • Regla del producto A Teorema 4.2. (Derivada del producto) Sean las funciones u = f (x) y v = d g(x). Entonces B s=B+mv [f (x)g(x)] = f (x)g(x) + f (x)g (x) (8) SOCIALES [u · v] = u · v + u · v (9) MaTEX Ejemplo 4.2. Hallar la derivada del producto Derivadas f (x) = (x3 + x4 )(x2 − x−3 ) Soluci´n: o f (x) = (3x2 + 4x3 ) · (x2 − x−3 ) + (x3 + x4 ) · (2x + 3x−4 ) Ejercicio 3. Calcular las derivadas. a) f (x) = (x2 + 10)(1 − x2 ) b) f (x) = (x + x2 + 1) · (1 + x) c) f (x) = (x10 + 1)(1 − x) d ) f (x) = (x2 − 2x) · (1 − x2 ) √ √ e) f (x) = (x2 + x3 ) · (3 + x) f ) f (x) = ( x3 + x) · (x − 5 x) Doc Doc Volver Cerrar
  • 16. MATEMATICAS Secci´n 4: Reglas de Derivaci´n o o 16 1º Bachillerato r=A+lu • Regla del cociente A Teorema 4.3. (Derivada del cociente) Sean u = f (x) y v = g(x) d B f (x) f (x)g(x) − f (x)g (x) s=B+mv = (10) SOCIALES g(x) g(x)2 u u ·v−u·v MaTEX = (11) v v2 Derivadas x3 + x4 Ejemplo 4.3. Hallar la derivada del cociente f (x) = x2 − x−3 Soluci´n: o (3x2 + 4x3 )(x2 − x−3 ) − (x3 + x4 )(2x + 3x−4 ) f (x) = (x2 − x−3 )2 Ejercicio 4. Calcular las derivadas. 1 x2 + 1 a) f (x) = b) f (x) = x x x10 + 1 x2 + x c) f (x) = d ) f (x) = 1−x x+3 Doc Doc Volver Cerrar
  • 17. MATEMATICAS Secci´n 4: Reglas de Derivaci´n o o 17 1º Bachillerato r=A+lu • Regla de la cadena A Teorema 4.4. (Regla de la cadena) Sea las funciones y = f (u) y u = g(x). d Supongamos que g es derivable en x y f es derivable en u, entonces la funci´n o B s=B+mv compuesta f ◦ g es derivable en x y su derivada es SOCIALES (f ◦ g) (x) = f (g(x)) g (x) (12) MaTEX Ejemplo 4.4. Hallar las derivadas de Derivadas f (x) = (2x + x2 + 5)3 g(x) = (2 − x12 )6 Soluci´n: o f (x) = 3(2x + x2 + 5)2 (2 + 2 x) g (x) = 6(2 − x12 )5 (−12 x11 ) Ejercicio 5. Calcular las derivadas. a) f (x) = (1 + 2 x)3 b) f (x) = (x + x2 )3 c) f (x) = (x10 + 1)2 d ) f (x) = (2x3 + x)3 e) f (x) = x2 (2x3 + x)3 f ) f (x) = (1 − x2 )3 (5 + x)5 Doc Doc Volver Cerrar
  • 18. MATEMATICAS Secci´n 5: Derivadas de las funciones trascendentes o 18 1º Bachillerato r=A+lu 5. Derivadas de las funciones trascendentes A 5.1. Derivadas Trigonom´tricas e d B Teorema 5.1. Las derivadas trigonom´tricas elementales son: e s=B+mv SOCIALES 1 (sen x) = cos x (cos x) = − sen x (tan x) = (13) cos2 x MaTEX Derivadas Ejemplo 5.1. Hallar las derivadas de f (x) = sen 6x g(x) = cos(1 + x2 ) h(x) = tan x3 Soluci´n: Del teorema y aplicando la regla de la cadena se tiene o 3x2 f (x) = 6 cos 6x g (x) = −2x sen(1 + x2 ) h (x) = cos2 x3 Ejercicio 6. Calcular las derivadas. a) f (x) = sen(3x + 1) b) f (x) = sen(x3 + 1) x c) f (x) = sen3 (x2 + 1) d ) f (x) = cos( ) 1−x e) f (x) = tan(1 + 2x2 + x3 ) f ) f (x) = sec(1 − x2 ) Doc Doc Volver Cerrar
  • 19. MATEMATICAS Secci´n 5: Derivadas de las funciones trascendentes o 19 1º Bachillerato r=A+lu 5.2. Derivadas Exponenciales A Teorema 5.2. Las derivadas de la funci´n exponencial son: o d B (ex ) = ex (ax ) = ax ln a (a > 1) (14) s=B+mv SOCIALES MaTEX Ejemplo 5.2. Hallar las derivadas de Derivadas 2 f (x) = e6x g(x) = e1+x h(x) = 6sen x Soluci´n: Del teorema y aplicando la regla de la cadena se tiene o 2 f (x) = 6 e6x g (x) = 2x e1+x h (x) = 6sen x ln 6 cos x Ejercicio 7. Calcular las derivadas. 2 a) f (x) = e−5x+4x b) f (x) = ex sen x 2 c) f (x) = e1−sen x d ) f (x) = 2tan 3x x2 +3x 3 e) f (x) = f ) f (x) = asen x+cos x 5 Doc Doc Volver Cerrar
  • 20. MATEMATICAS Secci´n 5: Derivadas de las funciones trascendentes o 20 1º Bachillerato r=A+lu 5.3. Derivadas Logar´ ıtmicas A Teorema 5.3. Las derivadas de la funci´n logar´ o ıtmica son: d B 1 1 s=B+mv (ln x) = (loga x) = (a > 1) (15) SOCIALES x x ln a MaTEX Derivadas Ejemplo 5.3. Hallar las derivadas de f (x) = ln(5x − x2 ) g(x) = ln(5 − sen x) h(x) = log3 (x2 + ex ) Soluci´n: Del teorema y aplicando la regla de la cadena se tiene o 5 − 2x − cos x 1 2x + ex f (x) = 2 g (x) = h (x) = 5x − x 5 − sen x ln 3 x2 + ex Ejercicio 8. Calcular las derivadas. √ a) f (x) = ln(x + x + 1) b) f (x) = ln(x2 + sen x) c) f (x) = ln(x2 sen x) d ) f (x) = ln2 (1 + ex ) 1 e) f (x) = ln2 (1 + ln x) f ) f (x) = log5 ( ) Doc Doc 1 + sen x Volver Cerrar
  • 21. MATEMATICAS Secci´n 5: Derivadas de las funciones trascendentes o 21 1º Bachillerato r=A+lu 5.4. Derivadas de Arcos trigonom´tricos e A Teorema 8. Las derivadas de los arcos trigonom´tricos son: e d 1 B a) (arc sen x) = √ s=B+mv 1 − x2 SOCIALES −1 b) (arc cos x) = √ 1 − x2 MaTEX 1 c) (arctan x) = 1 + x2 Derivadas Ejemplo 5.4. Hallar las derivadas de f (x) = arc sen 6x g(x) = arctan x3 Soluci´n: o 6 3x2 f (x) = g (x) = 1 − (6x)2 1 + (x3 )2 Ejercicio 9. Calcular las derivadas. a) f (x) = arc sen(ln x + x) b) f (x) = arc cos(1 − x) c) f (x) = arctan(sen x) d ) f (x) = arctan(ln x) Ejercicio 10. Calcular las derivadas. Doc Doc Volver Cerrar
  • 22. MATEMATICAS Secci´n 5: Derivadas de las funciones trascendentes o 22 1º Bachillerato r=A+lu a) f (x) = ln2 (1 + cos x)3 b) f (x) = sen x(1 + cos x)3 A c) f (x) = e1−sen x d ) f (x) = 8x−ln x d B s=B+mv Ejercicio 11. Calcular las derivadas. SOCIALES √ 1 + tan x a) f (x) = ln(1 − x)2 b) f (x) = ln 1 − tan x MaTEX Ejercicio 12. Calcular las derivadas. Derivadas a) f (x) = x2 · arctan x−1/2 b) f (x) = xx Ejercicio 13. Calcular las derivadas. √ a) f (x) = (tan x)sen x b) f (x) = ex · x x Doc Doc Volver Cerrar
  • 23. MATEMATICAS Soluciones a los Ejercicios 23 1º Bachillerato r=A+lu Soluciones a los Ejercicios A Ejercicio 1. d a) Si f (x) = 2x13 , B s=B+mv f (x) = 26 x12 SOCIALES √ 3/2 b) f (x) = x3 = x . Luego 3 1/2 MaTEX f (x) = x 2 √ Derivadas 5 c) f (x) = x7 = x7/5 . Luego 7 2/5 f (x) = x 5 Ejercicio 1 Doc Doc Volver Cerrar
  • 24. MATEMATICAS Soluciones a los Ejercicios 24 1º Bachillerato r=A+lu Ejercicio 2. A d a) Si f (x) = 3 x2 − 5 x−3 , B s=B+mv f (x) = 6 x + 15 x−4 SOCIALES b) Siendo f (x) = x2 − 3 x5 , f (x) = 2 x − 15 x4 MaTEX c) Si f (x) = x10 + x−10 , Derivadas f (x) = 10 x9 − 10 x−11 √ 3 d ) Siendo f (x) = x − x5 , 5 f (x) = 1 − x2/3 3 e) Siendo f (x) = x8 + x8,003 , f (x) = 8x7 + 8,003x7,003 √ √ f ) Siendo f (x) = x3 + 5 x, 3 1 f (x) = x1/2 + x−4/5 2 5 Ejercicio 2 Doc Doc Volver Cerrar
  • 25. MATEMATICAS Soluciones a los Ejercicios 25 1º Bachillerato r=A+lu Ejercicio 3. A a) Si f (x) = (x2 + 10)(1 − x2 ), d f (x) = (2 x) · (1 − x2 ) + (x2 + 10) · (−2 x) B s=B+mv SOCIALES b) Siendo f (x) = (x + x2 + 1) · (1 + x), f (x) = (1 + 2 x) · (−2 x) + (x + x2 + 1) · (−2) MaTEX 10 c) Si f (x) = (x + 1)(1 − x), Derivadas f (x) = (10x9 ) · (1 − x) + (x10 + 1) · (−1) d ) Siendo f (x) = (x2 − 2x) · (1 − x2 ), f (x) = (2x − 2) · (1 − x2 ) + (x2 − 2x) · (−2x) e) Siendo f (x) = (x2 + x3 ) · (3 + x), f (x) = (2x + 3x2 ) · (3 + x) + (x2 + x3 ) · (1) √ √ f ) Siendo f (x) = ( x3 + x) · (x − 5 x). 3 √ √ 1 f (x) = ( x1/2 + 1) · (x − 5 x) + ( x3 + x) · (1 − x−4/5 ) 2 5 Ejercicio 3 Doc Doc Volver Cerrar
  • 26. MATEMATICAS Soluciones a los Ejercicios 26 1º Bachillerato r=A+lu Ejercicio 4. A 1 a) Si f (x) = , d x B (0)(x) − (1) 1 s=B+mv f (x) = =− 2 SOCIALES x2 x x2 + 1 b) Si f (x) = x , MaTEX 2 2 (2x)(x) − (x + 1)(1) x −1 f (x) = = Derivadas x 2 x2 x10 + 1 c) Si f (x) = , 1−x (10x9 )(1 − x) − (x10 + 1)(−1) f (x) = (1 − x)2 x2 + x d ) Siendo f (x) = , x+3 (2x + 1)(x + 3) − (x2 + x)(1) f (x) = (x + 3)2 Ejercicio 4 Doc Doc Volver Cerrar
  • 27. MATEMATICAS Soluciones a los Ejercicios 27 1º Bachillerato r=A+lu Ejercicio 5. A a) Si f (x) = (1 + 2 x)3 , d f (x) = 3(1 + 2 x)2 (2) B s=B+mv SOCIALES b) Siendo f (x) = (x + x2 )3 , f (x) = 3(x + x2 )2 (1 + 2 x) MaTEX 10 2 c) Si f (x) = (x + 1) , Derivadas f (x) = 2(x10 + 1)(10 x9 ) d ) Siendo f (x) = (2x3 + x)3 , f (x) = 3(2x3 + x)2 (6x2 + 1) e) Si f (x) = f (x) = x2 (2x3 + x)3 , f (x) = 2x(2x3 + x)3 + x2 3 (2x3 + x)2 (6x2 + 1) f ) Siendo f (x) = (1 − x2 )3 (5 + x)5 , f (x) = 3(1 − x2 )2 (−2x)(5 + x)5 + (1 − x2 )3 5 (5 + x)4 Ejercicio 5 Doc Doc Volver Cerrar
  • 28. MATEMATICAS Soluciones a los Ejercicios 28 1º Bachillerato r=A+lu Ejercicio 6. A a) Si f (x) = sen(3x + 1). d f (x) = 3 cos(3x + 1) B s=B+mv SOCIALES b) Si f (x) = sen(x3 + 1). f (x) = 3x2 cos(x3 + 1) MaTEX c) Si f (x) = sen3 (x2 + 1). Luego f (x) = 3 sen2 (x2 + 1) cos(x2 + 1) (2x) Derivadas x d ) Si f (x) = cos( ). 1−x x 1 f (x) = − sen( ) 1 − x (1 − x)2 e) Si f (x) = tan(1 + 2x2 + x3 ), 1 f (x) = (4x + 3x2 ) cos2 (1 + 2x2 + x3 ) 1 f ) Si f (x) = sec(1 − x2 ) = cos(1 − x2 ) − sen(1 − x2 ) (−2x) f (x) = cos2 (1 − x2 ) Doc Doc Ejercicio 6 Volver Cerrar
  • 29. MATEMATICAS Soluciones a los Ejercicios 29 1º Bachillerato r=A+lu Ejercicio 7. A 2 a) Si f (x) = e−5x+4x . d −5x+4x2 B f (x) = e (−5 + 8x) s=B+mv SOCIALES x sen x b) Si f (x) = e . f (x) = ex sen x (sen x + x cos x) MaTEX 2 c) Si f (x) = e1−sen x . Luego Derivadas 2 f (x) = e1−sen x (−2 sen x cos x) d ) Si f (x) = 2tan 3x . 3 f (x) = 2tan 3x ln 2 cos2 3x x2 +3x 3 e) Si f (x) = , 5 x2 +3x 3 3 f (x) = (2x + 3) ln 5 5 f ) Si f (x) = asen x+cos x f (x) = asen x+cos x ln a (cos x − sen x) Doc Doc Ejercicio 7 Volver Cerrar
  • 30. MATEMATICAS Soluciones a los Ejercicios 30 1º Bachillerato r=A+lu Ejercicio 8. A √ a) Si f (x) = ln(x + x + 1). d 1 1 B f (x) = √ (1 + √ ) s=B+mv x+ x+1 2 x SOCIALES 1 b) Si f (x) = ln(x2 + sen x) f (x) = 2 x + sen x (2x + cos x) MaTEX c) Si f (x) = ln(x2 sen x). 1 Derivadas f (x) = 2 (2x sen x + x2 cos x) x sen x d ) Si f (x) = ln2 (1 + ln x). 1 f (x) = 2 ln(1 + ex ) ex 1 + ex e) Si f (x) = ln2 (1 + ln x). 1 1 f (x) = 2 ln(1 + ln x) 1 + ln x x 1 f ) Si f (x) = log5 ( ). 1 + sen x 1 1 − cos x 1 cos x f (x) = 1 =− ln 5 1+sen x (1 + sen x)2 ln 5 1 + sen x Doc Doc Ejercicio 8 Volver Cerrar
  • 31. MATEMATICAS Soluciones a los Ejercicios 31 1º Bachillerato r=A+lu Ejercicio 9. A a) Si f (x) = arc sen(ln x + x). d 1 1 B f (x) = ( + 1) s=B+mv 1 − (ln x + x)2 x SOCIALES b) Si f (x) = arc cos(1 − x). −1 MaTEX f (x) = (−1) 1 − (1 − x)2 Derivadas c) Si f (x) = arctan(sen x). 1 f (x) = cos x 1 + (sen x)2 d ) Si f (x) = arctan(ln x). 1 1 f (x) = 2 x 1 + (ln x) Ejercicio 9 Doc Doc Volver Cerrar
  • 32. MATEMATICAS Soluciones a los Ejercicios 32 1º Bachillerato r=A+lu Ejercicio 10. A a) Si f (x) = ln2 (1 + cos x)3 . d 3 1 B f (x) = 2 ln(1 + cos x) 3(1 + cos x)2 (− sen x) s=B+mv (1 + cos x)3 SOCIALES sen x = −6 ln(1 + cos x)3 (1 + cos x) MaTEX 3 b) Si f (x) = sen x(1 + cos x) . Derivadas f (x) = cos x(1 + cos x)3 + sen x 3(1 + cos x)2 (− sen x) c) Si f (x) = e1−sen x . f (x) = −e1−sen x cos x d ) Si f (x) = 8x−ln x . 1 f (x) = 8x−ln x · ln 8 · (1 − ) x Ejercicio 10 Doc Doc Volver Cerrar
  • 33. MATEMATICAS Soluciones a los Ejercicios 33 1º Bachillerato r=A+lu Ejercicio 11. A √ a) Si f (x) = ln(1 − x)2 . d 1 √ −1 B f (x) = √ 2(1 − x) √ s=B+mv x)2 (1 − 2 x SOCIALES 1 = −√ √ x(1 − x) MaTEX 1 + tan x b) Si f (x) = ln . Derivadas 1 − tan x 1 1 f (x) = · · 1 + tan x 1 + tan x 2 1 − tan x 1 − tan x sec2 x(1 − tan x) + (1 + tan x) sec2 x · (1 − tan x)2 1 − tan x 2 sec2 x = · 2(1 + tan x) (1 − tan x)2 sec2 x = (1 + tan x)(1 − tan x) Ejercicio 11 Doc Doc Volver Cerrar
  • 34. MATEMATICAS Soluciones a los Ejercicios 34 1º Bachillerato r=A+lu Ejercicio 12. A a) Si f (x) = x2 · arctan x−1/2 . d 1 1 −1 −3/2 B f (x) = 2x · arctan √ + x2 · 1 2 · 2 x s=B+mv x 1 + ( √x ) SOCIALES √ 1 1 x = 2x · arctan √ − 1 x 2 1 + ( √x )2 MaTEX b) Si f (x) = xx . Aplicando logaritmos Derivadas ln f (x) = x ln x f (x) 1 = ln x + x · f (x) x f (x) = (ln x + 1) · xx Ejercicio 12 Doc Doc Volver Cerrar
  • 35. MATEMATICAS Soluciones a los Ejercicios 35 1º Bachillerato r=A+lu Ejercicio 13. A a) Si f (x) = (tan x)sen x . Aplicando logaritmos d ln f (x) = sen x ln tan x B s=B+mv SOCIALES f (x) sec2 x = cos x ln tan x + sen x f (x) tan x f (x) 1 MaTEX = cos x ln tan x + f (x) cos x Derivadas 1 f (x) = (cos x ln tan x + ) · (tan x)sen x cos x √ b) Si f (x) = ex · x x. Aplicando logaritmos 1 ln f (x) = x + ln x x f (x) 1 1 1 = 1 − 2 ln x + f (x) x x x f (x) ln x 1 =1− 2 + 2 f (x) x x ln x 1 √ f (x) = (1 − 2 + 2 ) · ex · x x x x Ejercicio 13 Doc Doc Volver Cerrar
  • 36. MATEMATICAS Soluciones a los Tests 36 1º Bachillerato r=A+lu Soluciones a los Tests A 2x − 1 ≤ 1 Soluci´n al Test: Siendo f (x) = x − |1 − x| = o d 1 >1 B s=B+mv f (1 + h) − f (1) SOCIALES f (1− ) = lim = h→0− h = lim− 2(1 + h) − 1 − 1 =2 MaTEX h→0 h f (1 + h) − f (1) Derivadas f (1+ ) = lim+ = h→0 h 1−1 = lim+ =0 h→0 h Como f (1− ) = f (1+ ) la funci´n no es derivable en x = 1. o Final del Test Doc Doc Volver Cerrar
  • 37. MATEMATICAS 1º Bachillerato r=A+lu A ´ Indice alfab´tico e d derivada, 11 B s=B+mv de una constante, 13 SOCIALES de una potencia, 13 en un punto, 11 laterales, 11 MaTEX derivadas arcos trigonom´tricos, 21 e Derivadas exponenciales, 19 logar´ ıtmicas, 20 trigonom´tricas, 18 e ecuaci´n de la tangente, 9 o El problema de la tangente, 9 regla, 14 de la cadena, 17 de la suma, 14 del cociente, 16 del producto, 15 Tasa de variaci´n instant´nea, 7 o a Doc Doc Tasa de variaci´n media, 4 o Volver Cerrar 37