Derivar no es aplicar una tabla: es medir cuánto cambia una cosa cuando otra cambia un poquito. La tabla sale de ahí, y el signo y el cero también.
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La derivada se aprende como una tabla: da , el seno da el coseno, y así. Con eso
se aprueban los ejercicios de derivar y se falla en todos los demás, porque los enunciados
interesantes no dicen «derivá»: dicen «¿a qué velocidad crece?», «¿cuándo deja de subir?»,
«¿cuánto cambia el costo si produzco una unidad más?».
La derivada contesta una sola pregunta: cuánto cambia la salida cuando la entrada cambia un
poquito. La tabla es la respuesta ya calculada para las funciones de siempre.
De la pendiente promedio a la instantánea
Entre dos puntos, el cambio promedio es una división: lo que cambió la función sobre lo que
cambió . Es la pendiente de la recta que une los dos puntos.
Si achicás , el segundo punto se acerca al primero y esa recta se acomoda hasta apoyarse en
la curva. La derivada es el límite de esa pendiente:
Con la cuenta sería , y por eso todo esto necesita la idea de límite:
no se llega a tocar el punto, se mira adónde va el cociente.
Verla moverse
Movete por la curva y mirá el número de la pendiente. Donde la curva sube, es positivo; donde baja, negativo; y en los dos puntos donde la curva da la vuelta, pasa por cero. Ese cero es lo único que hace falta para encontrar máximos y mínimos, y es la razón de que derivar sirva para optimizar.f(x) = a * x ^ 3 + b * x
Antes de seguir, predecí
Las unidades dicen qué es
Una derivada siempre tiene unidades de salida sobre entrada, y eso alcanza para saber qué
significa en cada problema.
Función
Su derivada
Cómo se llama
Posición en metros, tiempo en segundos
m/s
Velocidad
Velocidad en m/s, tiempo en segundos
m/s²
Aceleración
Costo en pesos, unidades producidas
pesos por unidad
Costo marginal
Población, tiempo en años
personas por año
Tasa de crecimiento
Volumen en litros, tiempo en minutos
litros por minuto
Caudal
En un problema con enunciado, la pregunta «¿qué unidad tiene la respuesta?» suele decidir sola si hay que derivar o integrar.
Es el mismo razonamiento que hace que en cinemática la velocidad sea
la derivada de la posición y la aceleración la de la velocidad: no son tres conceptos, es el
mismo aplicado dos veces.
Cuándo no hay derivada
El límite del cociente puede no existir, y entonces la función no es derivable en ese punto
aunque sea continua.
Una punta. en el cero: por la izquierda la pendiente es y por la derecha .
Los dos laterales existen y no coinciden, así que no hay derivada.
Tangente vertical. en el cero: la pendiente se va a infinito.
Una discontinuidad. Si la función salta, ni hablar: derivable implica continua, aunque
continua no implica derivable.