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Derivadas en sentido x positivo y negativo

Para una función $f(x)$ la definición de su derivada es $$f'(x) = \lim \limits_{\Delta x \to 0} \frac{f(x+\Delta x)-f(x)}{\Delta x}.$$

La derivada $f'(x)$ se supone que es el mismo para $\Delta x>0$ y $\Delta x<0$ . Lo que significa que si ahora ponemos $\Delta x>0$ , $$\lim \limits_{\Delta x \to 0} \frac{f(x+\Delta x)-f(x)}{\Delta x}=\lim \limits_{\Delta x \to 0} \frac{f(x-\Delta x)-f(x)}{-\Delta x}$$ tiene que ser verdad.

Pero, ¿cómo se demuestra que la expresión anterior es cierta?

Pensé en el ejemplo en el que $f(x)=e^x$ y que $\Delta x=3$ . En el punto $x=0$ , $$\frac{f(x+\Delta x)-f(x)}{\Delta x}=\frac{e^3-1}{3}$$ y $$\frac{f(x-\Delta x)-f(x)}{-\Delta x}=\frac{e^{-3}-1}{-3}.$$ No son iguales e intuitivamente pensé que como $\Delta x \to 0$ , lo harán aproximadamente iguales entre sí pero nunca exactamente iguales, ya que la gráfica de $f(x)=e^x$ no es simétrica con respecto a $x=0$ .

¿Es la afirmación de que la derivada es independiente del signo de $\Delta x$ es decir, la declaración $$\lim \limits_{\Delta x \to 0} \frac{f(x+\Delta x)-f(x)}{\Delta x}=\lim \limits_{\Delta x \to 0} \frac{f(x-\Delta x)-f(x)}{-\Delta x}$$ ¿sólo una aproximación entonces?

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gimusi Puntos 1255

Lo que es igual es el límite de hecho

$$\lim \limits_{\Delta x \to 0} \frac{f(x+\Delta x)-f(x)}{\Delta x}=\lim \limits_{\Delta x \to 0} \frac{e^{\Delta x}-1}{\Delta x}=1$$

y

$$\lim \limits_{\Delta x \to 0} \frac{f(x-\Delta x)-f(x)}{-\Delta x}= \lim \limits_{\Delta x \to 0} \frac{e^{-\Delta x}-1}{-\Delta x}=\lim \limits_{\Delta x \to 0} \frac1{e^{\Delta x}}\frac{e^{\Delta x}-1}{\Delta x}=1$$

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