Subjects cálculo

Derivada Limite 40E6Ab

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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.