1. El problema nos pide entender y explicar la ecuación de la derivada en un punto, que es:
$$m_{x_1} = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{f(x_1 + \Delta x) - f(x_1)}{\Delta x}$$
2. Esta fórmula representa la pendiente de la recta tangente a la curva de la función $f(x)$ en el punto $x_1$.
3. Para entenderla, pensemos que $\Delta x$ es un cambio muy pequeño en $x$ y la expresión dentro del límite calcula la tasa de cambio promedio de la función en ese intervalo.
4. Al hacer que $\Delta x$ se acerque a cero, obtenemos la tasa de cambio instantánea, que es la pendiente exacta en $x_1$.
5. Por ejemplo, si $f(x) = x^2$ y queremos la pendiente en $x_1 = 3$, calculamos:
$$m_3 = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{(3 + \Delta x)^2 - 3^2}{\Delta x}$$
6. Expandimos el numerador:
$$(3 + \Delta x)^2 - 9 = 9 + 6\Delta x + (\Delta x)^2 - 9 = 6\Delta x + (\Delta x)^2$$
7. Entonces:
$$m_3 = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{6\Delta x + (\Delta x)^2}{\Delta x}$$
8. Simplificamos dividiendo numerador y denominador por $\Delta x$ mostrando la cancelación:
$$m_3 = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{\cancel{\Delta x}(6 + \Delta x)}{\cancel{\Delta x}}$$
9. Queda:
$$m_3 = \lim_{\Delta x \to 0} (6 + \Delta x)$$
10. Finalmente, al hacer $\Delta x \to 0$:
$$m_3 = 6$$
11. Esto significa que la pendiente de la curva $f(x) = x^2$ en $x=3$ es 6.
12. En resumen, la fórmula del límite nos permite encontrar la pendiente exacta de la función en cualquier punto, entendiendo la derivada como la tasa de cambio instantánea.
Derivada Limite 40E6Ab
Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.