Problemas resueltos-derivadas

download Problemas resueltos-derivadas

of 127

Embed Size (px)

Transcript of Problemas resueltos-derivadas

  1. 1. 1 Problemas resueltos de derivadas Derivada de una constante Derivada de las potencias Derivada del producto de una funcin por una constante Derivada de la suma Derivada del producto Derivada del cociente Segunda derivada y derivadas de orden superior Derivadas de las funciones trigonomtricas Derivada del seno La regla de la cadena Problemas de razones de cambio Problemas de aplicacin de mximos y mnimos Erving Quintero Gil Ing. Electromecnico Bucaramanga Colombia 2010 Para cualquier inquietud o consulta escribir a: 00H0H0H0H0H0Hquintere@hotmail.com 1H1H1H1H1H1H1H1Hquintere@gmail.com 2H2H2H2H2H2H2H2Hquintere2006@yahoo.com
  2. 2. 2 DERIVADA DE UNA CONSTANTE Si c es una constante y si f(x) = c, entonces f (x) = 0 Calcular la derivada. Calculo Leythold edic 7 Pg. 123 f(x) = 5 f (x) = 0 DERIVADA DE LAS POTENCIAS La regla de las potencias para enteros negativos es la misma que para los positivos Si n es un entero negativo y x 0 1-nn n xx dx d = Calcular la derivada. Calculo Leythold edic 7 Pg. 124 f(x) = x8 ( ) 1-88 x8x dx d = ( ) 7' x8xf = Calcular la derivada. Calculo Leythold edic 7 Pg. 124 f(x) = x ( ) 1-1xx dx d = ( ) 0' xxf = f (x) = 1 Derivada del producto de una funcin por una constante Si f es una funcin, c es una constante y g es la funcin definida por g (x) = c f(x) y si f existe, entonces g (x) = c f (x) Calcular la derivada. Calculo Leythold edic 7 Pg. 125 f(x) = 5 x7 ( ) ( )77 x dx d 5x5 dx d =
  3. 3. 3 ( ) ( ) 1-7' x75xf = ( ) 6' x35xf = DERIVADA DE LA SUMA Si f y g son funciones y si h es la funcin definida por h(x) = f(x) + g(x) y si f (x) y g (x) existen, entonces h (x) = f (x) + g (x) Calcular la derivada. Calculo Leythold edic 7 Pg. 126 f(x) = 7 x4 2 x3 + 8 x + 5 ( ) ( ) ( ) ( ) ( )5 dx d x dx d 8 dx xd 2-x dx d 75x8x2-x7 dx d 3 434 ++=++ ( ) ( )( ) ( )( ) ( )( ) 0x18x32-x47xf 1-11-31-4' ++= ( ) ( ) ( ) ( ) 0x8x6-x28xf 023' ++= ( ) 8x6-x28xf 23' += Calcular la derivada y = 3 x -4 + 3 x 4 ( ) ( ) dx 3xd dx 3xd y' 44- += y= (3) (-4) x -4 -1 + (3) (4) x 4 -1 y= -12x -5 + 12x 3 ordenando 5x 12 -312xy'= DERIVADA DEL PRODUCTO Es igual al producto de la primera funcin por la derivada de la segunda ms la segunda por la derivada de la primera. Si u y v son diferenciables en x, su producto (u v) tambin lo es, ( ) dx du v dx dv uuv d d += La derivada del producto (u v) es u por la derivada de v mas v por la derivada de u.
  4. 4. 4 En notacin prima, (u v) = u v + v u Calcular la derivada. Calculo Leythold edic 7 Pg. 127 Hallar la derivada de h(x) = (2x3 4x2 ) (3x5 + x2 ) Primer termino = (2x3 4x2 ) Segundo termino = (3x5 + x2 ) ( ) ( )( )[ ] dx xx34x-x2d x'h 2523 + = ( ) [ ] ( ) [ ]23252523' x4x2 dx d xx3xx3 dx d x4-x2x)(h +++= ( ) ( )[ ] ( ) ( ) ( )[ ]1-21-3251-21-523' x24-x32xx3x2x53x4-x2x)(h +++= ++ + = x8-2x62x53xx24x1524x-32xx)('h Resolviendo el polinomio 36473467' x8-x24-x6x18x8-x4x60-x30x)(h +++= 36473467' x8-x24-x6x188x-4xx60-x30x)(h +++= Reduciendo trminos semejantes 316x-410x6x84-7x48x)('h += Ejemplo # 1 seccin 3.4 calculo Larson Edic 5 Pg. 131 Hallar la derivada de f(x) = (3 x 2 x2 ) (5 + 4 x) Primer termino = (3 x 2 x2 ) Segundo termino = (5 + 4 x) ( ) ( )( )[ ] dx 45x2-x3d x'f 2 x+ = ( ) [ ] ( ) [ ]22' x23 dx d x45x45 dx d x2-x3x)(f +++= x ( )[ ] ( )[ ]1-22' x2*2-3x454x2-x3x)(f ++= ( )[ ] ( )[ ]12' x2*2-34x542x-3xx)(f ++= [ ] ( )[ ]x4-3x45x8-x12x)(f 2' ++= Resolviendo el polinomio [ ] ( )x16-x20-x1215x8-x12x)(f 22' ++= Reduciendo trminos semejantes
  5. 5. 5 [ ] ( )x16-x8-15x8-x12x)(f 22' += 16x-8x-158x-12xx)(f 22' += 15x24-x4x)(f 2' += Ordenando 15x4x24-x)(f 2' ++= Ejemplo # 2 seccin 3.4 calculo Larson Edic 5 Pg. 132 Hallar la derivada de y = (1 + x - 1 ) (x - 1) Primer termino = (1 + x - 1 ) Segundo termino = (x - 1) ( ) ( )( )[ ] dx 1x1d x'f 1- + = x ( ) [ ] ( ) [ ]1-1-' x1 dx d 1-x1x dx d x1x)(f +++= ( ) [ ] ( )[ ]1-1-1-' x11-x1x dx d x1x)(f +++= [ ] ( ) + += 2-x1-1-x11-x1x)('f ( ) ( )[ ]2-1-' x-1-xx1x)(f ++= Resolviendo el polinomio ( ) [ ]2-1-1-' xx1-x1x)(f +++= Reduciendo trminos semejantes 2-1-1-' xx-x1x)(f ++= 2-' x1x)(f += 2 2 2 ' x 1x x 1 1x)(f + =+= Seccin 3.4 Calculo LARSON edic 5 pag. 136. Problema 4 Hallar la derivada de f(x) = (x2 2x + 1) (x3 - 1) Primer termino = (x2 2x + 1) Segundo termino = (x3 - 1) ( ) ( )( )[ ] dx 11x2-xd x'f 32 + = x ( ) [ ] ( ) [ ]1x2-x dx d 1x1x dx d 1x2-xx)(f 2332' +++=
  6. 6. 6 ( )( )[ ] ( ) ( )[ ]1x2-x21xx31x2-xx)(f 1-11-231-32' +++= ( )( )[ ] ( )( )[ ]x2-x21xx31x2-xx)(f 0131-32' ++= ( )[ ] ( )[ ]2-x21x3x1x2-xx)(f 322' ++= Resolviendo el polinomio ( ) [ ]2x2-x2-x2x3x6-x3x)(f 34234' +++= Reduciendo trminos semejantes 22x-2x-2x3x6x-3xx)(f 34234' +++= Reduciendo trminos semejantes 2x2-x3x8-x5x)(f 234' ++= Seccin 3.4 Calculo LARSON edic 5 pag. 136. Problema 5 Hallar la derivada de f(x) = (x3 3 x) (2 x2 + 3 x + 5) Primer termino = (x3 3 x) Segundo termino = (2 x2 + 3 x + 5) ( ) ( )( )[ ] dx 5323x-xd x'f 23 ++ = xx ( ) [ ] ( ) [ ]x3-x dx d 5x3x25x3x2 dx d x3-xx)(f 3223' +++++= ( )( )[ ] ( ) ( )[ ]1-11-321-11-23' x3-x35x3x2x3x2x3-xx)(f ++++= ( )[ ] ( )[ ]3-x35x3x23x4x3-xx)(f 223' ++++= Resolviendo el polinomio [ ] ( )15-x9-x6-x15x9x6x9-x3x12-x4x)(f 2234324' ++++= Reduciendo trminos semejantes 15-9x-6xx15x96x9x-3x12x-4xx)(f 2234324' ++++= Reduciendo trminos semejantes 15-x18-x3x12x10x)(f 234' += Seccin 3.4 Calculo LARSON edic 5 pag. 136. Problema 6 Hallar la derivada de f(x) = (x 1) (x2 3 x + 2) Primer termino = (x 1) Segundo termino = (2 x2 + 3 x + 2)
  7. 7. 7 ( ) ( )( )[ ] dx 2321-xd x'f 2 ++ = xx ( ) [ ] ( ) [ ]1-x dx d 2x3x2x3x dx d 1-xx)(f 22' +++= ( ) ( )[ ] ( )[ ]1-x2x3xx3x21-xx)(f 21-11-2' ++= ( )[ ] ( )[ ]12x3x3x21-xx)(f 2' ++= Resolviendo el polinomio [ ] ( )23xx33x-2x2xx)(f 22' +++= Reduciendo trminos semejantes [ ] ( )2x3x3x52xx)(f 22' +++= Reduciendo trminos semejantes 23x-x35x-2xx)(f 22' +++= 5x8-x3x)(f 2' += Seccin 3.4 Calculo LARSON edic 5 Pg. 136. Problema 7 Hallar la derivada de ( ) = 2 5 x 1 x3xf(x) Primer termino = (x5 3 x) Segundo termino = 2x 1 ( ) ( ) dx 1 x3-xd x'f 2 5 = x ( ) [ ]3x-x dx d x 1 x 1 dx d x3-xx)(f 5 22 5' + = ( ) [ ] [ ]x3-x dx d x 1 x dx d x3-xx)(f 5 2 2-5' += ( ) + = 3x-5x dx d 2x 11-2-x2-3x-5xx)('f ( )( )[ ] ( )[ ]1-11-5 2 1-2-5' x3-x5 x 1 x2-x3-xx)(f += ( )[ ] [ ]3-x5 x 1 2x-x3-xx)(f 4 2 3-5' += Resolviendo el polinomio
  8. 8. 8 ( ) [ ]3-x5 x 1 x 2 -x3-xx)(f 4 23 5' + = x 3-x5 x x6x2- x)(f 2 4 3 5 ' + + = x 3x-5x6x2x- x)(f 3 55 ' ++ = Reduciendo trminos semejantes x x3x3 x)(f 3 5 ' + = x x3 x x3 x)(f 33 5 ' += x 3 x3x)(f 2 2' += Seccin 3.4 Calculo LARSON edic 5 pag. 136. Problema 14 Hallar la derivada de ( )3xxf(x) 3 += 36 32 x3x*xf(x) += 3 x3 6 5xf(x) += 3 1 6 5 x3xf(x) += Se convierte en una suma + = x3 dx d x dx d x)(f 3 1 6 5 ' 3 2- 6 1 - ' x3* 3 1 x 6 5 x)(f += Resolviendo el polinomio 3 2- 6 1- ' xx 6 5 x)(f += 3 2 6 1 ' x 1 x6 5 x)(f +=
  9. 9. 9 Seccin 3.4 Calculo LARSON edic 5 pag. 136. Problema 16 Hallar la derivada de h(x) = (x2 1)2 h(x) = (x2 1) (x2 1) Primer termino = (x2 1) Segundo termino = (x2 1) ( ) ( )( )[ ] dx 11-xd x'h 22 = x ( ) [ ] ( ) [ ]1-x dx d 1x1x dx d 1-xx)(h 2222' += [ ] [ ]2x12x2x1-2xx)('h + = Reduciendo trminos semejantes ( )[ ]x21-x2x)(h 2' = Resolviendo el polinomio ( )[ ]x41-xx)(h 2' = Seccin 3.4 Calculo LARSON edic 5 pag. 136. Problema 17 Hallar la derivada de h(s) = (s3 2)2 h(s) = (s3 2) (s3 2) Primer termino = (s3 2) Segundo termino = (s3 2) ( ) ( )( )[ ] dx 22-sd s'h 33 = s ( ) [ ] ( ) [ ]2-s dx d 2s2s dx d 2-ss)(h 3333' += ( )[ ] ( )[ ]s32s3s2-ss)(h 2323' += Reduciendo trminos semejantes ( )[ ]s32-s2s)(h 23' = Resolviendo el polinomio ( )[ ]s62-ss)(h 23' =
  10. 10. 10 Seccin 3.4 Calculo LARSON edic 5 Pg. 136. Problema 20 Hallar la derivada de f(x) = (x2 x) (x2 + 1) (x2 + x + 1) Primer termino = (x2 x) Segundo termino = (x2 + 1) Tercer termino = (x2 + x + 1) ( ) ( )( )( )[ ] dx 11x-xd x'f 222 +++ = xxx ( )( ) [ ] ( )( ) [ ] ( )( ) ( )1xx dx d 1xx-x1x dx d 1xxxxxx dx d 1xx1xx)(f 222222222' +++++++++++= [ ] [ ] ( )12x12xx-2x2x1x2xx2x12x1x2x12xx)('f + + + ++ + ++ += Resolviendo el polinomio ( )[ ] ( )( )[ ] ( )( )( )12x1xx-x2x1xxxx12x1xxxxxx)(f 22222324' +++++++++++= Reduciendo trminos semejantes ( )[ ] ( )( )[ ] ( )( )( )12x1xx-x2x1xxxx12x1xx2xxx)(f 2222324' ++++++++++= Reduciendo trminos semejantes ( ) ( )( )[ ] ( )( )( )12x1xx-x2x1xxxx1-x-x-2x-x-2x2x2x4x2xx)(f 22223242435' ++++++++++= ( ) ( )( )[ ] ( )( )( )12x1xx-x2x1xxxx1-xx3x2xx)(f 2222435' +++++++++= ( ) ( )[ ] ( )( )( )12x1xx-x2xx-xx-xxx1-xx3x2xx)(f 2222334435' +++++++++= ( ) ( ) ( )( )( )12x1xx-x2x-2x1-xx3x2xx)(f 2225435' +++++++= ( ) ( ) ( )( )12xx-xx-x2x-2x1-xx3x2xx)(f 23425435' +++++++= ( ) ( ) ( )x-x-x2x-2x2x-2x2x-2x1-xx3x2xx)(f 234234525435' x++++++++= ( ) ( ) ( )x-x-xx-2x2x-2x1-xx3x2xx)(f 234525435' ++++++= x-x-xx-2x2x-2x1-xx3x2xx)(f 234525435' ++++++= 1-x3-x4x6x)(f 235' +=
  11. 11. 11 Seccin 3.4 Calculo LARSON edic 5 Pg. 136. Problema 21 Hallar la derivada de f(x) = (3x3 + 4x) (x - 5) (x + 1) Primer termino = (3x3 + 4x) Segundo termino = (x - 5) Tercer termino = (x + 1) ( ) ( )( )( )[ ] dx 15x4x3d x'f 3 ++ = xx ( )( ) [ ] ( )( ) [ ] ( )( ) ( )1x dx d 5-x4x3x5-x dx d 1x4x3x4x3x dx d 1x5-xx)(f 333' ++++++++= ( )( )[ ] ( )( )[ ] ( )( )( )15-xx4x311xx4x34x91x5-xx)(f 332' +++++++= ( )[ ] ( )( ) ( )( )5-xx4x31xx43x49x5-x5x-xx)(f 3322' +++++++= ( )[ ] ( )( ) ( )( )5-x4x3x1x4x3x49x5-4x-xx)(f 3322' ++++++= ( ) ( )( ) ( )( )5-x4x3x1x4x3x20-16x-4x45x-36x-9xx)(f 332234' ++++++= ( ) ( )( ) ( )( )5-x4x3x1x4x3x20-16x-41x-36x-9xx)(f 33234' +++++= ( ) ( ) ( )( )5-x4x3x4x3x4x3x20-16x-41x-36x-9xx)(f 3324234' ++++++= ( ) ( ) ( )20x-15x-4x3x4x3x4x3x20-16x-41x-36x-9xx)(f 324324234' ++++++= 20x-15x-4x3x4x3x4x3x20-16x-41x-36x-9xx)(f 324324234' ++++++= 20-32x-33x-48x-15xx)(f 234' = Problema 10.35 Calculo diferencial e integral