WEBCONFERENCIA 9 CALCULO DIFERENCIAL RETO 4 — Transcript
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- 0:08Bueno, muy buenas tardes para todos.
- 0:10Eh.
- 0:12Me vuelvo a presentar.
- 0:14O el saludarlos nuevamente. Mi nombre es
- 0:17William Andrés Ávila Leiva, director de
- 0:19apoyo del curso de cálculo diferencial.
- 0:23Eh, el día de hoy vamos a desarrollar la
- 0:25webconferencia número nueve, eh,
- 0:28relacionada al reto cuatro,
- 0:29específicamente con las temáticas de
- 0:32ecuación implícita y derivadas de orden
- 0:34superior, que son las que siguen en el
- 0:36orden de las temáticas que veníamos
- 0:38trabajando en las webconferencias.
- 0:40Anteriormente, eh, trabajaron ya con la
- 0:43derivada, con los principios generales
- 0:45de la derivada y, pues, el manejo básico
- 0:49que tienen esta, bueno, las funciones
- 0:51con relación a la derivación. Entonces,
- 0:53el día de hoy, pues, vamos a dar
- 0:55continuación y articulándolo
- 0:58con las estructuras que las que se van a
- 1:00encontrar en el reto cuatro, que, pues,
- 1:02es lo que, lo que, digamos, más nos
- 1:05interesa en este caso.
- 1:07Bueno.
- 1:08[carraspeo]
- 1:09Eh, ya me presenté, entonces, el día de
- 1:12hoy vamos a contar con el apoyo de, eh,
- 1:15cuatro compañeros, el profesor Elber
- 1:17Rincón, eh, el profesor José Joaquín, la
- 1:21profesora Lilian Cristina y la profesora
- 1:24Maica Irina.
- 1:25Que nos estarán acompañando en el chat
- 1:28dando respuestas a estas preguntas o
- 1:30dudas emergentes, eh, que vayan, eh,
- 1:34surgiendo en el, en el transcurso de la
- 1:36webconferencia. Bueno.
- 1:38[suspiro]
- 1:39Bueno, eh, por favor, me confirman si ya
- 1:41están observando la, la presentación,
- 1:44mis profes, por favor.
- 1:47Sí, señor, es correcto, se visualiza.
- 1:50Muchísimas gracias.
- 1:52Bueno, entonces, eh, antes de empezar a
- 1:56meternos con, con el contenido
- 1:58específico, hay que hablar sobre normas
- 2:01eh, que siempre debemos tener en cuenta
- 2:03para el desarrollo de estas
- 2:04conferencias. Eh, el chat es para hacer
- 2:07preguntas si y solo si o específicamente
- 2:12de los temas que estamos trabajando. Si
- 2:14llega a surgir alguna pregunta de un
- 2:17tema anterior o de un tema a tratar, ya
- 2:20lo podríamos tocar eh, a manera personal
- 2:23con la con por medio del Teams o con los
- 2:25respectivos tutores. Sin embargo, las
- 2:28preguntas que se hagan deben ser siempre
- 2:30sobre eh, las temáticas que se están
- 2:33trabajando ahora. No se deben tratar
- 2:36otros temas, no se debe compartir
- 2:38información personal, no se debe hablar
- 2:41sobre eh, otros desarrollos que no sean
- 2:44los que estamos trabajando para este
- 2:46reto número cuatro, ¿bueno?
- 2:49De igual manera, es importante preguntar
- 2:51con respeto, utilizar palabras
- 2:53adecuadas, ya que eh, este diálogo entre
- 2:57tutores eh, estudiantes eh, debe ser
- 3:01ameno y pues para ahora para ahora para
- 3:04una webconferencia, pues debe ser eh, lo
- 3:07más
- 3:08respetuoso posible.
- 3:10Eh, de igual forma también, no hay que
- 3:13revelar información pues también con
- 3:16relación a los grupos, ya que pues
- 3:18sabemos que pertenecemos a algunos
- 3:20grupos y algunas eh, digamos a partes de
- 3:23información es importante tenerla eh,
- 3:27individualizada. Bueno.
- 3:29¿En qué nos vamos a basar el día de hoy?
- 3:32En la derivación implícita y la
- 3:34derivación de orden superior.
- 3:36¿Qué vamos a hacer en la derivación
- 3:38implícita? Entonces, vamos a derivar
- 3:40relaciones entre variables mediante
- 3:42reglas de la cadena y producto que ahora
- 3:44los vamos a amplificar eh, a verlos pues
- 3:46de manera más detallada. Pero vamos a
- 3:49verificar un punto, vamos a calcular una
- 3:51pendiente y a construir a partir de
- 3:53estos elementos que calculamos una recta
- 3:55tangente, ya que estos son los puntos
- 3:58que básicamente está solicitando uno de
- 4:01los ejercicios
- 4:03de eh cada uno de estos escenarios,
- 4:05específicamente pues de del reto cuatro,
- 4:08¿no? Y también vamos a trabajar con las
- 4:10derivadas de orden superior, las cuales
- 4:12pues también las vamos a tratar de
- 4:14contextualizar hacia un ejercicio o
- 4:17hacia unos ejercicios que nosotros vamos
- 4:19a trabajar en el reto número cuatro,
- 4:21¿bueno?
- 4:23Eh bueno, entonces,
- 4:26si voy de pronto muy rápido, me indican.
- 4:28[risas]
- 4:28A veces eh me me conecto mucho con la
- 4:32temática y y y lo dicto las cosas como
- 4:36muy rápido, entonces es bueno que si me
- 4:37estoy pasando un poquito de velocidad,
- 4:39por favor, me indiquen.
- 4:40Entonces, inicialmente vamos a hablar
- 4:43sobre una de las cosas que más se va a
- 4:45utilizar en la derivada implícita y s-
- 4:49la regla de la cadena.
- 4:51¿Y a qué hace referencia la regla de la
- 4:52cadena? Sabemos que dependiendo de las
- 4:54funciones, es así mismo su aplicación,
- 4:56¿no? Por ahora, como nosotros estamos
- 4:58trabajando con funciones algebraicas,
- 5:01entonces, ¿en qué se basa la regla de la
- 5:03cadena en las funciones algebraicas?
- 5:05Depende mucho del exponente que nosotros
- 5:07estamos trabajando.
- 5:09Entonces, por ejemplo, en este caso, si
- 5:11nuestro exponente es cuatro, sabemos que
- 5:13el principio fundamental de la derivada
- 5:15¿qué me dice? Que bajo el exponente a
- 5:17multiplicar y resto uno. Sin embargo,
- 5:20pues para la derivada implícita, pues ya
- 5:23viene un proceso un poquito diferente a
- 5:26lo que nosotros, bueno, el concepto que
- 5:27nos construyeron de derivación básica,
- 5:30que fue lo que vieron en la
- 5:31webconferencia pasada.
- 5:32Entonces, ¿qué nos están diciendo aquí
- 5:34con la regla de la cadena? Que hacemos
- 5:36nuestra primera derivada externa y
- 5:38multiplicamos
- 5:40por la derivada interna.
- 5:42¿Cuál es la derivada de 3x? Pues es
- 5:45tres, ¿verdad? Porque la derivada de x
- 5:48pues es uno y la derivada de un término
- 5:50independiente que sería el el más uno,
- 5:53la derivada de un término constante
- 5:55independiente es cero. Entonces,
- 5:57multiplicamos por su derivada interna,
- 5:59esto sería tres.
- 6:01Algo
- 6:03algo similar es lo que vamos hacer con
- 6:06la derivada implícita, pero ahora vamos
- 6:08a denotar o a demostrar los elementos
- 6:11adicionales que llevan eh este concepto,
- 6:15¿bueno?
- 6:16Entonces, aquí tenemos dos formas de
- 6:19explicar esta relación. Pues la relación
- 6:21explícita es cuando nosotros derivamos
- 6:24comúnmente, pero pues ya tenemos
- 6:27definido cuál es una variable
- 6:28dependiente y una variable
- 6:30independiente. ¿A qué le llamamos
- 6:32variable independiente? Pues a aquella
- 6:33que yo le puedo dar cualquier valor y la
- 6:36variable dependiente pues es la que
- 6:37depende de esa variable independiente,
- 6:39¿no? Un poquito trabalenguas, pero pues
- 6:42entendible. Entonces, cuando nosotros
- 6:44derivamos con relación la variable X
- 6:49en la función [carraspeo] Y,
- 6:51esa es la forma tradicional en la que
- 6:53hemos venido trabajando y a eso le
- 6:55llamamos la forma explícita. Sin
- 6:57embargo, llamamos a una relación
- 6:59implícita cuando el proceso se realiza
- 7:02para ambas variables sin tener en cuenta
- 7:05de que una dependa de la otra.
- 7:07¿Sí? Para allanar el camino.
- 7:10Entonces, eso lo podemos ver reflejado
- 7:13de una manera un poco más eh detallada a
- 7:15continuación.
- 7:17Entonces, cuando derivamos decimos,
- 7:19cuando derivamos normalmente decimos que
- 7:21eh Y depende de X, ¿verdad? Entonces,
- 7:24cuando hacemos nuestro proceso de
- 7:25derivación normal y al al terminar de
- 7:29derivar la variable X, básicamente ya el
- 7:32proceso termina ahí. Ahora,
- 7:35en la derivación implícita agregamos
- 7:38agregamos este elemento llamado Y prima.
- 7:41¿Y a qué hace referencia ese Y prima? En
- 7:44la notación de derivada que establece
- 7:46Lagrange,
- 7:48establece que la prima hace referencia a
- 7:50la primera derivada. Si la colocamos
- 7:52sobre la denominación de una función,
- 7:55entonces, por ejemplo, si nosotros
- 7:58tenemos una función eh
- 8:01Ah, bueno, que estamos mostrando un
- 8:03ejemplo aunque no está completamente
- 8:05definido, decimos X a la 3 - 5 y si
- 8:07hallamos su derivada, su colita hacia
- 8:09arriba significa que esta es su primer
- 8:11derivada. Y esta es la notación que
- 8:13establece la gran para eh la primera
- 8:16derivada. Sin embargo, también está la
- 8:19notación de Leibniz, que habla sobre los
- 8:22diferenciales o la variación entre los
- 8:24diferenciales. Tenemos que la el
- 8:26diferencial de Y, que es nuestra función
- 8:29definida, porque el nombre de la función
- 8:31es Y,
- 8:32¿sí? Ese es el nombre que nosotros le
- 8:34estamos dando a la función. Entonces, el
- 8:36diferencial de la función dividido entre
- 8:39el diferencial de la variable que yo voy
- 8:42a derivar establece la derivada. ¿Sí?
- 8:45Esta es la estructura que nos está eh
- 8:49nos está compartiendo Leibniz y es la
- 8:51que más utilizamos para el resto de
- 8:53cálculos, por ejemplo, para el cálculo
- 8:55integral, para ecuaciones diferenciales,
- 8:57para cálculo multivariado, ¿sí? Eh sin
- 9:00embargo, sin embargo, por ejemplo, para
- 9:02este tipo de ejercicios eh rescatamos
- 9:05bastante la notación de Lagrange.
- 9:08Por ejemplo, aquí estamos definiendo
- 9:11eh una función que es Y al cuadrado.
- 9:14Y al cuadrado. Y entonces, nosotros
- 9:16necesitamos hallar la derivada de esa
- 9:19función. ¿Con relación a qué? A eh a de
- 9:23X. Entonces, si nosotros
- 9:26fuéramos a derivar solo con relación a
- 9:29X, aquí no hay variable X, por lo tanto,
- 9:33no nos, digamos, eh sería trataría como
- 9:35una constante y su derivada sería 0. Sin
- 9:38embargo, sin embargo, al hacer la
- 9:40derivada implícita, significa que no nos
- 9:43vamos a basar en que la variable a
- 9:45derivar sea específicamente X, sino que
- 9:48yo puedo derivar el Y al cuadrado como
- 9:50si fuera una variable independiente, una
- 9:52rama independiente. Entonces, yo hago o
- 9:55aplico el proceso o el principio general
- 9:57de la derivada que me dice, bajo el 2 a
- 9:59multiplicar y eh le resto 1 al
- 10:02exponente, ¿verdad? Entonces, me
- 10:04quedaría 2 Y de X, porque lo vamos a
- 10:06hacer con relación, pues, a la la en
- 10:08como lo estamos estableciendo acá. Y
- 10:10ahora, ¿qué me dice la derivada
- 10:12implícita? Que tengo que establecer como
- 10:15eh la la variable que se está tratando
- 10:18es X más Y, y yo he derivado Y, entonces
- 10:21tengo que dejarlo acá escrito de que se
- 10:24hizo una derivada implícita con relación
- 10:26a la variable Y, por eso se tiene que
- 10:28colocar una Y y una comita al lado para
- 10:31definir que he hecho una derivada
- 10:34implícita con relación a la variable Y,
- 10:36ya que la variable que se estaba con la
- 10:39que se está expresando la derivada en
- 10:40este caso es X. Bueno, aquí está como
- 10:44una estructura, como una forma una
- 10:46ecuación como para definirlo un poco más
- 10:48concretamente.
- 10:50Bueno,
- 10:51yo creo que con los ejemplos se va a a a
- 10:54entender un poco mejor,
- 10:55[risas]
- 10:56ya que esto de las las fórmulas, pues,
- 10:59de pronto puede ser un poco ambiguo,
- 11:00pero ahora que pasemos a los ejemplos,
- 11:03pues ya vamos a entender un poco mejor.
- 11:06[carraspeo]
- 11:06Bueno,
- 11:07entonces, acá nos están mostrando tres
- 11:09maneras de encontrarnos eh tres
- 11:13diferentes eh funciones y sus formas,
- 11:16pues, de derivarlas con relación a las
- 11:18derivadas implícitas.
- 11:19Eh digamos que aquí no es necesario
- 11:21pasar al tablero, yo ahora les tengo
- 11:23preparado también un tablero para
- 11:24explicarles el paso a paso de los
- 11:26ejercicios, pero pues acá, como son,
- 11:29digamos, de cierta manera sencillas, no
- 11:30es necesario. Sin embargo, pues vamos a
- 11:33observar acá que acá se aplica el
- 11:34principio de la derivada general. ¿Qué
- 11:36nos dice el principio de la derivada?
- 11:38Que bajamos el tres, que está de
- 11:40exponente, pasa a multiplicar y se le
- 11:43resta uno. Entonces, el tres multiplica
- 11:47el Y y se le resta uno al exponente, o
- 11:49sea, que nos queda dos. Y como acabamos
- 11:51de hacer una derivada implícita con
- 11:53relación a la variable Y, entonces
- 11:55debemos dejar de anotado que es Y prima
- 11:57por la primera derivada. ¿Listo? Así es
- 12:00como se debe expresar y así es como nos
- 12:02queda nuestra primera derivada implícita
- 12:04de un monomio, de un bueno, de una
- 12:06función que está más en términos de la
- 12:08variable de Y.
- 12:09Ahora, ¿qué pasa cuando nos encontramos
- 12:13un producto?
- 12:14Y ojo, no necesariamente tiene que ser
- 12:17un producto de Y con Y o de X con X.
- 12:20¿Qué pasa si nos encontramos la variable
- 12:22X y la variable Y? Recordemos que cuando
- 12:25hablamos de la derivada implícita, no
- 12:27estamos definiendo eh no estamos
- 12:30definiendo una sola variable. Estamos
- 12:32estableciendo que estamos dándole uso a
- 12:34las dos variables que componen la
- 12:36función. Entonces, en este caso, pues
- 12:38aplicamos la ley del producto, ¿sí
- 12:39recuerdan? ¿Qué nos dice la ley del
- 12:41producto? Nos dice que si yo tengo una
- 12:44función, a esta la podremos llamar
- 12:46primera, a esta la podemos llamar
- 12:48segunda, ¿verdad? Entonces, ¿qué nos
- 12:50dicen? Si yo requiero hallar yo tengo
- 12:53una función de una multiplicación de la
- 12:56primera por la segunda
- 12:59y quiero hallar su derivada. Entonces,
- 13:00me dicen que es derivada de la primera
- 13:03por la segunda sin derivar
- 13:05más la primera sin derivar por la
- 13:07segunda derivada. Ahí les dejo como este
- 13:09esquema que les puede facilitar un
- 13:11poquito el trabajo. Entonces, si a esto
- 13:13llamamos primera y a esto segunda, vamos
- 13:15a seguir este esquema. ¿Qué me dice la
- 13:17la primer el primer término? Derivada de
- 13:20la primera, entonces vamos a bajamos el
- 13:22dos a multiplicar y le restamos uno.
- 13:24¿Cuál es la derivada de X al cuadrado?
- 13:26Pues 2X, porque va el dos a a a
- 13:28multiplicar y se le resta uno. 2X, aquí
- 13:31lo tenemos. Por ¿qué nos dice? Por la
- 13:33segunda sin derivar, entonces paso el Y
- 13:35enterito como está. Más, ojo que aquí no
- 13:38colocamos Y prima, porque el Y no se ha
- 13:40derivado como no se derivó, paso tal
- 13:42cual. Más eh ¿qué nos dice el segundo
- 13:45término? La primera sin derivar, o sea,
- 13:47este X pasa tal cual como está aquí y y
- 13:51nos dicen que por ahí sí, por la segunda
- 13:54derivada. ¿Cuánto es la derivada de Y?
- 13:56La derivada de Y es uno, o sea, el el
- 13:59valor constante uno, pero como acabamos
- 14:02de hacer una derivada de una variable
- 14:05implícita, entonces por eso debemos
- 14:07colocar el Y prima. Y así nos quedaría
- 14:09la estructura de un producto. Entonces,
- 14:12¿qué pasa, mis queridos muchachos?
- 14:13Cuando nosotros nos encontramos una
- 14:15multiplicación entre dos variables, no
- 14:17es que yo solo le vaya a aplicar la
- 14:19derivada una. Cuando estemos haciendo
- 14:21derivación implícita, entonces debemos
- 14:24sacar una, por ejemplo, en este caso que
- 14:27sí es un producto, debemos aplicar la
- 14:29norma, la norma correcta, que en este
- 14:31caso pues es la derivada de un producto,
- 14:33¿no?
- 14:34Ahora, lo mismo se aplica para las
- 14:35funciones especiales, como las
- 14:37exponenciales, como las logarítmicas y
- 14:40en este caso las trigonométricas. Creo
- 14:42que para este tema,
- 14:44creo que para, creo, si no estoy mal,
- 14:46para este tema, solo nos vamos a
- 14:48encontrar con estas dos tipos de
- 14:49funciones, con algebraicas y
- 14:51trigonométricas. O sea, para los
- 14:52ejercicios que ustedes tienen planteados
- 14:54en en el reto.
- 14:55Entonces, exactamente lo mismo.
- 14:57Observen, si la variable que yo estoy
- 15:00trabajando es Y, pero la derivada me
- 15:02dice que eh va en con relación a la
- 15:05variable X, eso quiere decir que tenemos
- 15:06que hacer una derivación implícita.
- 15:09Ahora, la derivada funciona
- 15:10completamente igual. ¿Cuánto es la
- 15:12derivada de seno según la tabla de las
- 15:14derivadas que se ha compartido?
- 15:16Eh la derivada de seno pues es coseno.
- 15:19Recuerden que vuelve siempre y se
- 15:21reescribe la el mismo ángulo que está
- 15:24aquí adentro.
- 15:25Por regla de la cadena nos dice eso,
- 15:26¿no? Al sacar la derivada de seno se
- 15:29escribe coseno, se escribe exactamente
- 15:32el mismo ángulo y ahí sí se multiplica
- 15:35por eh en este caso, pues la Y prima,
- 15:38para establecer que se hizo una
- 15:40derivación implícita, ¿listo?
- 15:43Bueno.
- 15:44En este caso,
- 15:47eh recordarles, compañeritos, por favor,
- 15:50no compartir datos sensibles en el chat
- 15:53de la reunión.
- 15:55Bueno, muy importante.
- 15:57Listo. Entonces, eh teniendo esto en
- 16:01cuenta, por lo menos estos tres normas,
- 16:03que tengamos claridad con relación a
- 16:05esto, nos va a permitir ir avanzando en
- 16:07este proceso. Ahora,
- 16:10para empezar a implementar esto en
- 16:13aplicaciones o en funciones que son un
- 16:15poquito más complejas, pues debemos
- 16:17tener en cuenta lo que nos han explicado
- 16:19en la videoconferencia anterior con
- 16:21relación a las derivadas, o sea, las
- 16:23normas de derivación básicas, ¿bueno?
- 16:26Porque ahora que empiece a explicarlo,
- 16:27pues la idea es ir implementando e ir
- 16:29mostrándoles qué normas son las que se
- 16:31van utilizando, ¿bueno?
- 16:33Entonces, acá hay como una secuencia de
- 16:35lo que se debe tener en cuenta para
- 16:37desarrollar una derivada implícita eh
- 16:41con relación a una función.
- 16:43Uy, perdón, con relación a una función,
- 16:45¿bueno?
- 16:46Listo. Entonces, pasamos a nuestro
- 16:48primer ejemplo. Y este, pues también de
- 16:50pronto no es tan difícil en el hecho de
- 16:52que se puede observar aquí por encima
- 16:55cómo es una derivada despejando y cómo
- 16:58es una derivada implícita sin necesidad
- 17:00de despejar. En ambos casos, como
- 17:02ustedes pueden observar, llegamos a la
- 17:05al mismo resultado. Sin embargo, aquí,
- 17:09observen por favor a la izquierda, ¿qué
- 17:10fue lo primero que hicimos? Entonces,
- 17:13como lo que yo necesito es despejar la
- 17:15denominación de la función, que en este
- 17:17caso es Y. Entonces, empiezo observando
- 17:20lo que está más lejos de la Y. 3X al
- 17:22cuadrado. Este 3X al cuadrado, ¿qué está
- 17:25haciendo? Está sumando.
- 17:27Entonces, yo lo paso a restar. Y nos
- 17:29quedaría 2Y
- 17:32igual a 10
- 17:353X
- 17:38al cuadrado.
- 17:39Listo, perdonen la caligrafía, pero
- 17:41ahorita que pase el tablero ya utilizo
- 17:42la tablet gráfica.
- 17:44Bueno.
- 17:45Eh 2Y = 10 - 3X al cuadrado. Ahora, este
- 17:502 que está multiplicando, yo lo puedo
- 17:52pasar a dividir, ¿verdad? Entonces, si
- 17:54yo paso a dividir ese 2 aquí, quedaría
- 17:58dividido entre 2. Aquí quedaría dividido
- 18:00entre 2, y aquí quedaría dividido entre
- 18:022. 2 dividido entre 2, ¿cuánto es? 1,
- 18:05¿verdad?
- 18:0810 dividido entre 2, 5.
- 18:10Y 3 - 3/2, que quedaría acá. Entonces,
- 18:14ya tenemos despejado, ya tenemos
- 18:16despejado. Lo que nosotros debemos hacer
- 18:19ahora es encontrar la derivada de Y.
- 18:23Entonces, teniendo en cuenta lo que nos
- 18:25enseñaron en la webconferencia pasada,
- 18:28la derivada de Y hace referencia, pues,
- 18:31a derivar estos dos términos, pero ojo,
- 18:33con relación a X porque ya la variable Y
- 18:35no está, ya no está, entonces no hay
- 18:37necesidad de hacer una derivada
- 18:38implícita.
- 18:39Entonces, derivada de una constante que
- 18:41no tiene variable, sabemos que eso es
- 18:43cero.
- 18:45Menos,
- 18:46esto es una constante, 3/2.
- 18:49Entonces, eh no se ve afectada por la
- 18:51derivada, aquí debería ser -3/2. Sin
- 18:54embargo, ¿por qué cambia de aquí acá?
- 18:56Pues resulta que la derivada de X al
- 18:58cuadrado, este 2, recordemos que baja a
- 19:01multiplicar, entonces ¿qué nos quedaría?
- 19:035
- 19:053/2
- 19:07multiplicado por este 2 que baja a
- 19:09multiplicar porque estamos derivando la
- 19:11Ah, perdón, este 5 ya se nos convirtió
- 19:13en un cero.
- 19:15Eh X y su exponente es 1, o sea, no lo
- 19:18colocamos. Entonces, se va este 2 con
- 19:20este 2, dos que multiplica con dos que
- 19:22divide, y nos quedaría -3X,
- 19:25que es el resultado que tenemos acá.
- 19:27Entonces, este proceso, esta función, lo
- 19:29que hicimos ¿qué fue? Organizar la Y
- 19:32y después hacer el proceso de derivación
- 19:34que nos han venido explicando y que
- 19:36podemos empalmar en este caso.
- 19:38Aquí a la derecha no hemos hecho ese
- 19:40proceso, lo que hemos hecho es derivar
- 19:42implícitamente. Observemos, por favor,
- 19:44muy bien.
- 19:46Entonces, aplicamos la derivada común y
- 19:48corriente a ambos términos. Bueno, a a
- 19:51los tres porque aquí hay otro término al
- 19:53otro lado del igual. Entonces, este 2
- 19:56que está multiplicando eh está en
- 19:58exponente, perdón, baja a multiplicar, 3
- 20:01* 2 6, y el exponente quedaría 1.
- 20:04Ahora, en este segundo término, esta
- 20:05constante acompañante, sabemos que las
- 20:07constantes acompañantes de una variable
- 20:10no se ven afectadas por la derivada,
- 20:12siempre y cuando estén acompañadas de
- 20:13una variable, ¿no? Entonces, queda tal
- 20:16cual, pero la derivada de de Y ¿cuánto
- 20:18es? 1, o sea, derivada de una variable
- 20:20que tenga exponente 1 es 1.
- 20:23Y sabemos que colocamos el Y prima
- 20:25porque acabamos de hacer una derivada
- 20:27implícita con relación a la variable Y,
- 20:30¿sí? Porque la variable que estamos
- 20:31derivando es el en la denominación de la
- 20:33función es X. Entonces, tendríamos ya
- 20:37nuestra derivada. ¿Qué vamos a hacer?
- 20:39Despejar para poderlo organizar.
- 20:41Entonces, este 6X que está sumando lo
- 20:43paso a restar y este dos que está
- 20:46multiplicando lo paso a dividir o en su
- 20:48efecto es como si dividiéramos a ambos
- 20:50lados del igual entre dos.
- 20:52Dos dividido dos, uno. Seis dividido
- 20:54dos, tres. Y aquí quedaríamos con el
- 20:57mismo resultado. Entonces, observe, la
- 20:59derivación implícita eh digamos para
- 21:02ciertos procesos nos facilita y sin
- 21:06embargo, pues hay que hacer un algunos
- 21:08pasos adicionales o algunos pasos
- 21:10diferentes a lo que estamos de pronto
- 21:12trabajando con relación a la derivación
- 21:15común. Bueno.
- 21:17Eh mis profes, por el momento alguna
- 21:19duda que se haya eh
- 21:22que haya salido, surgido, que se
- 21:25vea de forma prolongada
- 21:28o constante.
- 21:34Profe, las preguntas solamente alrededor
- 21:37del tema de la infografía, pero ya les
- 21:39compartimos
- 21:41la información y y que se debe revisar
- 21:43desde la guía también la actividad
- 21:45propuesta. Pero las inquietudes han sido
- 21:47en torno a la infografía en inglés que
- 21:49se debe presentar en el reto.
- 21:51Ah bueno, muchísimas gracias por
- 21:52colaborar con eso mis profes.
- 21:54Bueno, entonces vamos a darle
- 21:56continuación al proceso.
- 21:58Eh
- 22:00bueno. Aquí ya nos metemos con una
- 22:03derivada que tiene exponentes un poco
- 22:06pues más grandecitos. Para ello eh voy a
- 22:11voy a pasar esto.
- 22:14Voy a empezar a presentarlos aquí.
- 22:17Se supone que
- 22:19que
- 22:20aquí.
- 22:21¿Ya ahí están observando el tablero?
- 22:28Sí profe, señor, adelante.
- 22:36Desincronizando la pantalla para que no
- 22:39la escritura ya no se me vea tan feíta.
- 22:42Bueno.
- 22:43Entonces, en nuestra derivación
- 22:45implícita con relación a un ejercicio
- 22:47que requiera
- 22:49bueno, que tenga más términos y que
- 22:51requiera eh un poco más de proceso,
- 22:54entonces se trata de la siguiente
- 22:56manera. Tendríamos 2x
- 23:00elevado a la 3
- 23:03más
- 23:043xy
- 23:06- y al cuadrado
- 23:09igual a 4.
- 23:12Bueno.
- 23:14Tendríamos entonces este triángulo
- 23:16izquierda y este punto derecha. Es una
- 23:19función que tiene eh ambas variables y
- 23:22lo que nosotros vamos a iniciar en ese
- 23:23proceso, o sea, a a realizar una
- 23:26derivada implícita con relación a las
- 23:27dos variables que que aparecen.
- 23:30Entonces, aquí vamos a distinguir esto
- 23:33que es nuestra función original con un
- 23:34recuadro para no de pronto confundirnos
- 23:37en lo que vamos a desarrollar a
- 23:39continuación.
- 23:40Entonces,
- 23:42vamos a empezar a a derivar cada
- 23:44término. Sabemos que la derivada de una
- 23:46suma es la suma de sus derivadas, es una
- 23:49propiedad eh de la derivación, entonces
- 23:52podemos derivar término por término y
- 23:54ninguno de ellos incide en el otro. ¿Qué
- 23:57quiere decir lo que acabo de decir? Pues
- 23:58que podemos derivar empezando derivando
- 24:00el primer término que es el que está
- 24:02acá. Entonces, lo mismo, aplicamos el
- 24:04principio general de la derivada que nos
- 24:06dice que este 3 lo vamos a multiplicar,
- 24:093 * 2 6.
- 24:11Le restamos uno al exponente, 3 - 1 2.
- 24:16Más, ojo, ojito,
- 24:18porque aquí nos encontramos con un
- 24:19producto.
- 24:21Aquí nos encontramos con un producto,
- 24:23¿verdad? O sea, que tenemos dos
- 24:24variables. Entonces, vamos a decir
- 24:28que este 3
- 24:30multiplica
- 24:32la derivada de este producto.
- 24:35Entonces, la X es el primero y Y es el
- 24:37segundo. Entonces, derivada de la
- 24:38primera X, sabemos que es 1, ¿verdad?
- 24:41Por el segundo sin derivar.
- 24:44Más la primera sin derivar por la
- 24:46derivada de la segunda. Sabemos que la
- 24:48derivada de Y es 1, pero como estamos
- 24:49haciendo un proceso de derivación
- 24:51implícita, sabemos que debemos colocar Y
- 24:54prima. O sea, que ya tenemos nuestro
- 24:58Ya tenemos nuestro primer Y prima.
- 25:04Listo. Bueno, se había ralentizado un
- 25:06poquito la pantalla, perdón.
- 25:09Bueno.
- 25:10Ahora, ya tendríamos la derivada de
- 25:12nuestro primer término, que es esta.
- 25:15Ya tendríamos la derivada de nuestro
- 25:16segundo término, que es esta.
- 25:19Que nos faltaría la derivada de nuestro
- 25:21tercer término, -Y al cuadrado.
- 25:23Entonces, ¿cómo se deriva esto? Menos.
- 25:26Lo mismo. El 2 que está como exponente
- 25:29va a multiplicar.
- 25:302Y, me quedaría con exponente 1 y
- 25:34debemos multiplicarlo por nuestra Y
- 25:35prima para establecer que se ha
- 25:38realizado una derivada implícita.
- 25:41Bueno.
- 25:42Ahora, para nosotros sacar nuestra Y
- 25:44prima, que es lo que nos interesa para
- 25:46establecer cuál es la derivada en sí de
- 25:49la función, lo que debemos iniciar a
- 25:51hacer, pues en este caso, es hacer una
- 25:53distribución simple de este de 3.
- 25:56Entonces, volvemos a escribir 6X al
- 25:57cuadrado. Y estos pasos, mis queridos
- 25:59estudiantes, son los que nos gustaría
- 26:02que ustedes expusieran en los videos
- 26:04cuando expliquen los ejercicios.
- 26:07Bueno, entonces,
- 26:083 por, bueno, 3 por 1, 3. Más por más,
- 26:12más.
- 26:143 X
- 26:17Y prima.
- 26:18Y finalmente el término que está
- 26:21aparte, que es -2Y
- 26:24por Y prima.
- 26:26Listo.
- 26:27Fácil, sencillo.
- 26:29Y entonces, ahora lo que nosotros
- 26:31debemos hacer, o sea, agrupar. Ah,
- 26:33sabemos que esto está igualado a cuatro,
- 26:35no debemos olvidar esto que es muy
- 26:36importante. Es una función, por tanto
- 26:39está igualado a otro término. Bueno.
- 26:41Entonces,
- 26:43a la derecha vamos a colocar los
- 26:45términos que no tienen Y prima, y a la
- 26:48izquierda nos vamos a quedar con los
- 26:50términos que sí tienen Y prima.
- 26:52Pues a la izquierda, 3X Y prima
- 26:56-2Y
- 26:57por Y prima.
- 26:59Y a la derecha, ojo que ese cuatro
- 27:01multiplicaría lo que haya a la derecha.
- 27:05Entonces sería cuatro
- 27:08cuatro por seis
- 27:12eh sí, sería seis X
- 27:17al cuadrado.
- 27:19Ah, perdón, perdón, perdón, perdón, y
- 27:21ponle tú un local.
- 27:24Este cuatro está positivo y este seis
- 27:27que está aquí, seis X al cuadrado, pues
- 27:29está sumando, pasaría a restar. Entonces
- 27:32X al cuadrado
- 27:34y qué otro término no tiene Y prima, o
- 27:36sea, sería este
- 27:38y este término, ¿verdad? Que sería -3
- 27:42Y.
- 27:43Listo.
- 27:44Ahora, observen, por favor, aquí a la
- 27:46izquierda, observen, por favor, aquí a
- 27:48la izquierda, esto es un término en
- 27:50común y este es un término en común.
- 27:53¿Eso a qué les suena?
- 27:54Que vamos a sacar factor común.
- 27:57Entonces, factor común Y prima de, si yo
- 27:59saco Y prima de este primer término,
- 28:02¿qué me queda?
- 28:03El 3X.
- 28:05Y si saco Y prima de este término, ¿qué
- 28:07me queda?
- 28:082Y.
- 28:10Eso es igual a cuatro -6 X al cuadrado
- 28:14-3Y.
- 28:16Ahora, finalmente, esto que está
- 28:18multiplicando
- 28:20esto que está multiplicando acá, lo
- 28:22podemos pasar a dividir.
- 28:23¿Qué nos queda? Y prima es igual a
- 28:26cuatro -6 X al cuadrado
- 28:29-3
- 28:32Y
- 28:34dividido entre
- 28:363 X menos 12.
- 28:47Bueno,
- 28:48vamos a a ponerlo de esta manera y
- 28:50quiero hacer una pregunta general para
- 28:52mis queridos estudiantes.
- 28:56Mis queridos estudiantes, vamos a ver si
- 28:58todos si todos están pendientes.
- 29:00Aquí he puesto un valor
- 29:03en la ecuación, en el desarrollo he
- 29:05colocado un valor que no debe ir, un
- 29:07valor que debió haber desaparecido.
- 29:11¿Qué valor es ese?
- 29:14Vamos a ver, lo podemos escribir ahí en
- 29:15el chat.
- 29:20Muy bien, el cuatro. ¿Y por qué? ¿Por
- 29:22qué no lo debió no debió haber escrito
- 29:24el cuatro en la continuación del
- 29:26ejercicio? ¿Quién me responde el por
- 29:28qué?
- 29:32Debe ser cero.
- 29:34Muy bien, porque la derivada, muy bien,
- 29:37porque el cuatro es una constante. Y
- 29:39cuando nosotros empezamos a realizar la
- 29:41derivada aquí, su derivada ¿cuánto debió
- 29:44ser?
- 29:48La derivada debió ser cero, cero.
- 29:52Y entonces el resto del del del
- 29:53ejercicio no lo explican. Perfecto, muy
- 29:56bien.
- 29:57Hay como unos cuatro ahí que están bien
- 29:59pendientes, los felicito.
- 30:01Bueno, entonces esto es una derivación
- 30:03implícita, ya nosotros hemos encontrado
- 30:05la derivada de esa función eh sin
- 30:07necesidad pues de despejarla, porque en
- 30:09algunos casos como este, por ejemplo, se
- 30:12convierte un poquito tedioso el proceso
- 30:14de despejar esa Y, y entonces nosotros
- 30:17podemos realizar la derivada implícita
- 30:20para que este proceso sea un poco más eh
- 30:23sencillo. Entonces, vamos ahora
- 30:27Permítanme un tico que les voy a pasar,
- 30:29hay un micrófono encendido de mis
- 30:31profes.
- 30:34Hay un micrófono encendido, creo que ya,
- 30:36lo apagué. Listo, perfecto. De igual
- 30:38manera aquí en la diapositiva les queda
- 30:40también el paso a paso. Eh, yo igual les
- 30:44voy también a colocar el tablero que
- 30:46estoy usando para que eh
- 30:48tengan como esos apuntes y esos
- 30:50desarrollos paso a paso que vamos a ir
- 30:52trabajando, ¿listo?
- 30:53Bueno, ahora
- 30:55tenemos una trigonométrica para los
- 30:57estudiantes que de pronto les tocó un
- 30:59ejercicio con trigonometría. Este es
- 31:01nuestro enunciado y voy a proceder a
- 31:04desarrollarlo en el tablero paso a paso,
- 31:05¿bueno?
- 31:09Entonces
- 31:13tenemos seno
- 31:17de Y al cuadrado
- 31:20más 2X
- 31:23igual a coseno
- 31:25de X menos Y.
- 31:28Entonces
- 31:30ojo ojito, ojo ojito aquí es muy
- 31:33importante tener en cuenta y tener
- 31:35claridad acerca de la regla de la
- 31:36cadena.
- 31:38Porque como vamos a hacer una derivada
- 31:39implícita, entonces vamos a estar
- 31:41derivando tanto la variable X como la la
- 31:44variable Y.
- 31:46Vamos a empezar término por término.
- 31:48Entonces vamos a iniciar con este
- 31:49término inicialmente.
- 31:51Derivada de seno ¿cuánto es? Coseno,
- 31:54¿verdad? Ah, bueno, vamos a colocar un
- 31:55recuadro como para
- 31:57distinguir que esta es nuestra nuestra
- 31:59función inicial.
- 32:01Y aquí vamos a empezar con el proceso de
- 32:03derivación.
- 32:04Entonces, ¿cuánto es la derivada de
- 32:06seno? Es coseno. Se escribe exactamente
- 32:09el mismo ángulo. Ojo, ojo, ojo con eso,
- 32:12no ir a confundir ese proceso. ¿Qué me
- 32:14dice la regla de la cadena? Que ahora se
- 32:16multiplico por la derivada de su ángulo
- 32:19interno, que la derivada de 2Y, de Y al
- 32:22cuadrado, perdón, sería 2Y.
- 32:26Y sabemos que como estamos haciendo una
- 32:27derivación implícita, pues tenemos que
- 32:30colocar Y prima, ¿listo? Aquí tendríamos
- 32:34apenas la derivada de este primer
- 32:36término.
- 32:37Más ahora la derivada de nuestro segundo
- 32:40término, derivada de 2x, sabemos que la
- 32:43derivada de x es 1.
- 32:45Entonces, 2 * 1, 2. Recuerden que las
- 32:48constantes acompañantes no se ven
- 32:49afectadas por la derivada.
- 32:52Y aquí,
- 32:53y aquí a la derecha, al otro lado del
- 32:55igual, aplicamos exactamente lo mismo.
- 32:58¿Cuánto es la derivada de coseno?
- 33:00Sabemos que la derivada de coseno es
- 33:02menos seno. Se reescribe siempre
- 33:05exactamente el mismo ángulo, chicos.
- 33:07Ojo, porque la mayoría de estudiantes
- 33:09siempre tienen problemas con eso.
- 33:11Ahora colocamos la derivada interna de
- 33:13su ángulo. ¿Cuánto es la derivada de x?
- 33:15Sabemos que la derivada de x es 1. Ojo,
- 33:18porque algunos estudiantes colocan 0.
- 33:21Menos
- 33:22eh la derivada de y que sería también 1,
- 33:25pero en este caso, como estamos haciendo
- 33:26una derivación implícita, entonces para
- 33:29nosotros sería y prima.
- 33:31Y aquí estaría, de cierta forma, eh la
- 33:35derivación implícita. Lo que debemos
- 33:37hacer ahora es organizarla, ¿no?
- 33:40Organizarla para poder llegar a ese y
- 33:43prima. ¿Y cómo lo organizamos? Bueno,
- 33:45pues sencillo. Inicialmente deben estar
- 33:47a ambos lados los términos que tengan y
- 33:49prima. Como por ejemplo, esto es un solo
- 33:52término, de acá acá.
- 33:54Y el término que y la parte del término
- 33:55que nos interesa es este que tiene y
- 33:57prima. ¿Se observa muy bien? Sin
- 33:59embargo, acá este término tiene relación
- 34:03tanto con el 1 como con el y prima.
- 34:05Entonces, debemos abrir este paréntesis.
- 34:08¿Cómo? Haciendo una distribución
- 34:09compuesta, este por este y este por
- 34:11este. Entonces, vamos a desarrollar. Lo
- 34:14de la izquierda por ahora, entonces, lo
- 34:15vamos a dejar igual.
- 34:17Coseno de y al cuadrado
- 34:21y
- 34:22prima
- 34:24más 2
- 34:25es igual. Entonces, ahora sí empezamos.
- 34:27Menos por más da menos.
- 34:31Se reescribe y lo que yo multipliqué por
- 34:341, pues me da exactamente lo mismo, ¿no?
- 34:36Entonces, escribo exactamente lo mismo.
- 34:38Ahora, menos
- 34:40por menos
- 34:42me da más.
- 34:44Y al multiplicar esto por Y, pues
- 34:46estaríamos colocando
- 34:48la misma función seno,
- 34:50pero agregándole
- 34:53el Y prima.
- 34:55Bueno,
- 34:56ya tengo ahora sí separadito, ya tengo
- 34:59separadito el término con Y prima y
- 35:01tengo que pasarlo a este lado para que
- 35:03queden los dos con Y prima.
- 35:06Y este dos, que es el único que está ahí
- 35:08como solito, lo puedo pasar también a
- 35:10restar al otro lado. Bueno,
- 35:12eso es lo que voy a hacer en este
- 35:13siguiente paso.
- 35:15Entonces, vuelvo y reescribo
- 35:18coseno de Y al cuadrado
- 35:20por dos Y
- 35:22por Y prima.
- 35:24Recuerden que el el más dos no lo vamos
- 35:26a colocar, sino que vamos a pasar esto
- 35:27que está sumando, lo pasamos a restar
- 35:29acá al otro lado.
- 35:31Observe, menos
- 35:34seno
- 35:35de X menos Y
- 35:37por Y prima
- 35:38igual.
- 35:39¿Qué me queda acá a la derecha? Esto que
- 35:41no lo pasé, esto que está sin señalar.
- 35:45Menos seno
- 35:47de X menos Y
- 35:49y el dos que estaba sumando lo pasamos a
- 35:50restar.
- 35:52Sería menos dos.
- 35:54Listo. Entonces, observen muy bien, ya
- 35:55tenemos la Y prima acá y acá. Lo que
- 35:58vamos a hacer es sacarla como si fuera
- 36:00un factor común.
- 36:02Entonces, decimos, Y prima factor común
- 36:04de
- 36:05coseno de X al cuadrado
- 36:08por dos Y
- 36:10[resoplido]
- 36:11menos seno
- 36:13de X menos Y.
- 36:16Y al otro lado ¿qué nos queda? Pues
- 36:18menos seno.
- 36:20Eso todavía no lo toco, o bueno, no lo
- 36:22voy a tocar, entonces queda exactamente
- 36:23igual.
- 36:25Ahora, esta Y
- 36:27está multiplicando todo esto, entonces,
- 36:30todo esto lo puedo pasar al otro lado a
- 36:33dividir.
- 36:34Y me quedaría Y prima igual.
- 36:37¿Qué queda en el numerador? Lo que está
- 36:39a este lado.
- 36:41Menos seno
- 36:43de X menos Y
- 36:45Más dos
- 36:47Dividido entre coseno
- 36:51Y cuadrado
- 36:54Coseno
- 36:56Menos seno
- 37:02Y ya hemos hallado
- 37:04Hemos hallado la derivada de esta
- 37:06función, que a pesar de que se ve un
- 37:08poquito compleja, observen y eso que
- 37:10bien detalladito y bien masticadito y
- 37:12bien explicadito nos comemos 1 2 3 4 5
- 37:15pasos
- 37:175 pasos
- 37:18Uy, perdón
- 37:195 pasos
- 37:21Entonces
- 37:23Eh
- 37:25[resoplido][carraspeo]
- 37:26No sé si haya alguna pregunta que haya
- 37:28sido Eh remanente
- 37:32Mis profes
- 37:34Profe, Mayra nos pregunta que por qué en
- 37:37la segunda derivada se puso al final Y
- 37:39prima
- 37:42Ah, bueno, porque como hicimos una
- 37:46distribución, aquí en la en el segundo
- 37:48paso
- 37:49Eso soy yo
- 37:50Sí, exactamente, allí ella pregunta que
- 37:53por qué al final pone seno de X menos Y
- 37:55por Y prima, que es porque prácticamente
- 37:57hace como una factorización allí, ¿no?
- 38:00Sí, explicar el seno de X menos Y por 1
- 38:03Exacto, es una factorización a la
- 38:05inversa, y que sería una distribución.
- 38:07Entonces, lo que hacemos es iniciar
- 38:09multiplicando este por el 1
- 38:11Que nos daría esto que tenemos aquí
- 38:15Y la segunda parte de la distribución es
- 38:17multiplicar esto mismo por la Y prima,
- 38:21que nos daría esto que tenemos acá
- 38:24¿Listo?
- 38:28Eh dice, "Profe, si o sí se debe poner Y
- 38:30prima o también se puede utilizar" Sí,
- 38:33se puede utilizar la eh la nomenclatura
- 38:36o la la notación de de Leibniz, pero
- 38:39esto ya se hace más cuando la tenemos ya
- 38:42despejadita, para términos de ecuaciones
- 38:44diferenciales o de cálculo multivariable
- 38:46ya nos como cuando la tenemos así, ya
- 38:49organizadita.
- 38:50Entonces, utilizamos la derivación
- 38:52implícita y ahí sí utilizamos la
- 38:54notación de Leibniz ya para
- 38:57eh para desarrollos de ejercicios
- 38:58aplicados. ¿Listo? Bueno.
- 39:01Entonces, creo que no no hay más
- 39:03pregunticas, ¿verdad, mis profes? Así
- 39:05como que sean reiterativas.
- 39:08Bueno.
- 39:11Entonces,
- 39:13siguiendo con nuestra presentación,
- 39:17ahora vamos a tratar un ejercicio,
- 39:20un ejercicio que es bastante similar a
- 39:23lo que ustedes tienen que hacer, mis
- 39:26queridos estudiantes, en el en
- 39:30el reto.
- 39:31En los es en los distintos escenarios
- 39:33que a los cuales ustedes se tienen que
- 39:35enfrentar.
- 39:36Entonces, ¿qué qué es lo que se
- 39:38recomienda inicialmente?
- 39:40Primero, verificar el punto que se les
- 39:42está dando y esto tiene que darnos una
- 39:45igualdad. ¿Para qué? Para verificar si
- 39:48ese punto pertenece o no a la curva.
- 39:51Lo siguiente que tenemos que hacer es
- 39:53hallar la primera derivada con relación
- 39:56a ese punto y eso nos va a dar la
- 39:58pendiente. Porque a ustedes les van a
- 40:01pedir hallar la pendiente y hallar la
- 40:04recta tangente. ¿Qué es la recta
- 40:06tangente? Pues no más que la ecuación la
- 40:09función de una recta, una función
- 40:12lineal.
- 40:13Pero para que esa función lineal eh esté
- 40:16bien estructurada, debe llevar la
- 40:18pendiente y al menos el punto que nos
- 40:21dieron inicialmente. Y ya con eso hemos
- 40:24construido nuestra función, que es lo
- 40:26que nos interesa. Entonces, no hay que
- 40:28buscar, porque he notado que algunos
- 40:30estudiantes en sus aportes o en sus
- 40:32apuntes se han, digamos, extendido a
- 40:35realizar procesos que, con todo respeto,
- 40:37pero que ni entienden y pues no debemos
- 40:41hacer más de lo que nos están pidiendo.
- 40:43Entonces, por favor, eh les pido por
- 40:45favor mucho focus a lo que vamos a hacer
- 40:47a continuación, porque eh es muy
- 40:50importante que tengan en cuenta cómo es
- 40:52el proceso que tienen que realizar.
- 40:54Bueno, aquí hay un ejemplo que es
- 40:55bastante básico, pero que se adapta a lo
- 40:58que ustedes tienen que hacer realmente
- 41:00en en este reto específicamente en lo de
- 41:03las derivaciones implícitas. Bueno,
- 41:06entonces, nos están presentando una
- 41:08función.
- 41:09Esta función tiene que ver con eh con
- 41:12consumo de energía y con producción
- 41:14diaria. O sea, como para que se iguale
- 41:16por ahí uno que otro contexto que que
- 41:18hay en el reto, pero igual se aplica
- 41:20para todos los cinco que hay.
- 41:22Entonces, aquí nos están de eh
- 41:24definiendo las dos variables, nos están
- 41:26diciendo que eh X es consumo energético
- 41:30en megavatios hora y Y es producción
- 41:33diaria en miles de unidades.
- 41:35¿Por qué es importante tener clara la
- 41:37definición de las dos variables? Porque
- 41:39en el resultado, cuando nos dé el
- 41:41resultado del ejercicio, debemos tener
- 41:43eh bastante claridad a la hora de
- 41:45establecer ya la conclusión. Recuerden
- 41:48que a ustedes se les pide concluir, se
- 41:50les pide bastante concluir. Si ustedes
- 41:52no concluyen de forma adecuada, pues ahí
- 41:54van bajando puntos en en la cuando se
- 41:57les evalúen los los los tutores. Bueno,
- 42:00listo.
- 42:02Mmm, hay que tener bastante claridad
- 42:03acerca de esto y es nuestra función.
- 42:05Bueno, entonces, pues creo que voy a
- 42:08pasar a hacerlo mejor en el tablero para
- 42:10que se vea más detallado. Sin embargo,
- 42:11ahí en el en el
- 42:14en la presentación les he dejado también
- 42:16el paso a paso y pues les voy a anexar
- 42:18también este ejercicio. Entonces,
- 42:20nuestra función inicial aquí nos dice,
- 42:23Y al cuadrado
- 42:25más XY
- 42:27menos 4X al cuadrado menos 2 igual a 0.
- 42:33Nos están dando un punto específico para
- 42:35este ejemplo. Nos están diciendo que ese
- 42:37punto es
- 42:381,2.
- 42:41¿Listo? Ese punto es 1,2, o sea, que
- 42:43para nosotros esto sería X sub 0 y esto
- 42:46sería Y sub 0. ¿Qué es lo primero que
- 42:48nos recomiendan?
- 42:50¿Qué es lo primero que nos recomiendan?
- 42:52Evaluar, evaluar este punto, evaluar
- 42:55este punto
- 42:56en la función para saber si cumple o no
- 43:00con el proceso de igualdad. Entonces, es
- 43:02lo primero que nosotros vamos a hacer.
- 43:04Vamos a evaluar. ¿Y yo cómo evalúo?
- 43:07¿Yo cómo evalúo? Pues sencillo, uy, se
- 43:09me fue el lápiz negro.
- 43:13Tanta.
- 43:14¿Cómo evalúo? Pues reemplazando lo que
- 43:16es en el X en X y lo que es Y en Y.
- 43:19Entonces, Y por uy,
- 43:21[risas]
- 43:21perdón.
- 43:22Será lo que estaba buscando el lápiz.
- 43:24Mmm, Y para nosotros ¿cuánto es? Dos.
- 43:27Donde va el cuadrado.
- 43:29Dos.
- 43:30¿Y Y cuánto es?
- 43:33X por Y, perdón.
- 43:34X es uno
- 43:37y Y es dos.
- 43:39Menos cuatro
- 43:41por X que para nosotros es uno al
- 43:43cuadrado menos dos. ¿Y esto cuánto nos
- 43:45tiene que dar? Cero. Si nos da cero,
- 43:47significa que sí pertenece a eh a la
- 43:50curva, a la función que nosotros hemos
- 43:52trabajado.
- 43:53Entonces, dos al cuadrado es cuatro más
- 43:57uno por dos,
- 43:58dos.
- 43:59Aquí tendríamos que desarrollar primero
- 44:01la potencia. Uno al cuadrado, pues es
- 44:03uno y uno por cuatro, pues cuatro
- 44:06y menos dos, que está suelto.
- 44:08Entonces, este con su inverso aditivo,
- 44:11cero.
- 44:12Este con su inverso aditivo, cero.
- 44:15Entonces, nos daría cero igual
- 44:16a cero. Por lo tanto, acabamos de
- 44:18definir que sí es un punto que pertenece
- 44:21a la función. Muy importante eh definir
- 44:25esto inicialmente. Bueno,
- 44:27ahora, [resoplido] teniendo en cuenta
- 44:29eso, entonces vamos a pasar a hacer lo
- 44:31de la derivación implícita. O sea, en
- 44:33correcto puesto para acá,
- 44:35para que nos quede un poquito más claro
- 44:37de lo que estamos trabajando, lo que
- 44:38estamos haciendo.
- 44:40Entonces,
- 44:43realizamos, como hemos venido trabajando
- 44:45ahora, lo de la derivación implícita.
- 44:47Bajamos el dos que está como exponente a
- 44:49multiplicar.
- 44:51Dos. Y Y, le restamos uno, me quedaría Y
- 44:54a la uno, multiplicado por el Y prima.
- 44:57¿Listo?
- 44:58Más, aquí nos encontramos un producto.
- 45:01Entonces, recordemos, derivada de la
- 45:02primera es uno, por la segunda sin
- 45:05derivar. Entonces, me que, uno por Y, Y.
- 45:08Más, la primera sin derivar
- 45:11por la derivada de la segunda. ¿Cuánto
- 45:13es la derivada de Y? Uno. Pero como
- 45:15estamos derivando Y, tenemos que dejar
- 45:16implícitamente también
- 45:18el Y prima. Y aquí hemos hecho la
- 45:21derivada del segundo término.
- 45:23Vamos por el tercer.
- 45:26Menos.
- 45:27Bajamos el exponente, dos por cuatro,
- 45:29ocho.
- 45:30Y le restamos uno.
- 45:32Pues, me quedaría elevado a la uno.
- 45:35Menos, derivada de una constante, cero.
- 45:38Entonces, quedaría cero.
- 45:40Bueno, ahí ya sabemos que esto es igual
- 45:43a cero.
- 45:44Listo. ¿Qué es esto que acabamos de
- 45:46poner acá, mis queridos estudiantes?
- 45:49Esto es la primer derivada.
- 45:51O sea, que lo pongo aquí con un
- 45:52colorcito diferente.
- 45:54Y vamos a hacer referencia
- 45:56a que esto es nuestra primer derivada de
- 46:00la función Y
- 46:01con relación a la variable X.
- 46:05Bueno.
- 46:06Esta va a ser de mucha utilidad. O sea,
- 46:08que para nosotros esto es nuestra
- 46:09función principal que es uno, y esta es
- 46:13nuestra derivada que es dos. Listo.
- 46:17Vamos a tener mucho en cuenta ese
- 46:18proceso. Ahora, ¿qué hacemos después de
- 46:20derivar?
- 46:21Nosotros nos organizamos, ¿cierto? ¿Para
- 46:23qué? Para poder hallar el Y prima.
- 46:25Para poder saber a cuánto equivale el Y
- 46:27prima.
- 46:28Entonces, vamos a abrir estos paréntesis
- 46:30y eso lo vamos a hacer a través, pues,
- 46:31de un desahogo.
- 46:33Entonces, decimos, dos Y
- 46:34[carraspeo]
- 46:35por Y prima.
- 46:37Más, aquí no pasa nada si rompo el
- 46:39paréntesis, ya que no hay un menos que
- 46:40lo anteceda.
- 46:42Más, X Y prima.
- 46:45Menos ocho X, igual a cero.
- 46:48Lo mismo, pasamos los términos que no
- 46:50tienen Y prima hacia la derecha y lo que
- 46:52tienen Y prima lo dejamos a la
- 46:53izquierda.
- 46:55Entonces, sería dos por Y prima.
- 46:58Y aquí se nos queda también este más X
- 47:00por Y prima. Y a la derecha que nos
- 47:02queda, menos Y.
- 47:05Menos 8 X.
- 47:08Listo.
- 47:09Ah, perdón, más 8, está restando, pasa a
- 47:11sumar. Ahora los conmutamos para que
- 47:14queden más organizaditos. Listo,
- 47:16entonces hacemos el mismo proceso que
- 47:18hicimos anteriormente, sacamos factor
- 47:20común Y prima.
- 47:22Y prima factor común de, si saco Y prima
- 47:25de este primer término que me queda.
- 47:272 Y.
- 47:29Si saco Y prima de este segundo término
- 47:31que me queda.
- 47:32X.
- 47:34Y esto al otro lado vamos a conmutarlo,
- 47:36o sea, el 8 X que es positivo lo
- 47:38colocamos primero, y el Y que es
- 47:40negativo lo colocamos de último como
- 47:41para darle estética al proceso.
- 47:45Listo.
- 47:46Ahora.
- 47:47Este elemento que está multiplicando
- 47:51Y prima, lo puedo pasar a dividir. Me
- 47:54quedaría que la derivada en sí, ya
- 47:57desarrollada,
- 47:59bien presentada sería.
- 48:03De esta forma,
- 48:04o sea, lo que está en el, en esta parte
- 48:07de la derecha queda en el numerador, y
- 48:09lo que está multiplicando pues pasó a
- 48:11dividir, ah.
- 48:13Entonces quería lo mismo, perdón,
- 48:15es 2 Y.
- 48:20Y más X, ahora sí está bien.
- 48:23[resoplido]
- 48:23Listo, entonces.
- 48:26Aquí tendríamos nuestra función, pero
- 48:28sin eh, despejar la Y, aquí ya
- 48:31tendríamos la derivada despejada.
- 48:34Pilas que es muy importante, ¿qué nos
- 48:35decían en el paso anterior? Que si
- 48:38nosotros hallamos la derivada
- 48:40y evaluamos el punto, evaluamos el punto
- 48:43en esa derivada, ¿qué valor nosotros
- 48:46vamos a encontrar?
- 48:48Lo que nosotros llamamos en la ecuación
- 48:50de la recta, la pendiente.
- 48:54[carraspeo]
- 48:55Entonces la pendiente no es más que este
- 48:57mismo eh, esa la derivada, pero
- 48:59evaluando el punto que tenemos
- 49:01inicialmente. Entonces, ¿cómo sería para
- 49:04nosotros esa evaluación?
- 49:06¿Qué es X para nosotros? Uno, nos lo
- 49:08están mostrando aquí arriba.
- 49:10[resoplido]
- 49:10¿Qué es Y para nosotros? Dos, nos lo
- 49:12están mostrando aquí arriba, mis
- 49:14queridos estudiantes.
- 49:15Y abajo, en el denominador, ¿qué nos
- 49:17dicen? 2 * Y,
- 49:19que para nosotros sería 2 * 2,
- 49:21recordemos que Y es 2,
- 49:22+ X, que para nosotros es 1.
- 49:25Listo, entonces solucionamos esto para
- 49:27ya hallar la pendiente. 8 * 1 = 8 - 2 =
- 49:316.
- 49:32Y acá abajo, 2 * 2 = 4 + 1 = 5.
- 49:36Tendríamos 6/5. 6/5 que también lo
- 49:39podemos trabajar en decimales, ya que
- 49:41pues no es
- 49:43un decimal periódico,
- 49:46pero también lo podemos trabajar como
- 49:48fraccionario y no hay ningún problema.
- 49:50Entonces, ya tenemos la pendiente, ya
- 49:52tenemos la pendiente. ¿Qué nos está
- 49:54pidiendo el ejercicio, qué nos está
- 49:57pidiendo el reto? Nos está pidiendo que
- 49:59hallemos la pendiente, pero no solo la
- 50:02pendiente, sino también la estructura de
- 50:05la de la recta tangente. ¿Y cómo
- 50:07hallamos esa recta tangente? Pues
- 50:09sencillo, como ya tenemos un punto y
- 50:12tenemos la pendiente, pues vamos a
- 50:14utilizar la fórmula que nos estaban
- 50:16sugiriendo antes de iniciar. ¿Cómo es
- 50:19esa fórmula? Nos dicen que la Y general
- 50:22- la Y evaluada en el punto es igual a
- 50:25la pendiente por
- 50:27la X general - la X evaluada en el
- 50:30punto. Esa es la estructura general de
- 50:32una función, de una recta, una función
- 50:35lineal.
- 50:36Entonces, lo que vamos a hacer es
- 50:37reemplazar esos valores.
- 50:39Entonces, tendríamos que Y
- 50:42¿qué es Y el Y sub 0 de nosotros? Dos.
- 50:45Sería 2.
- 50:47¿Y qué es M para nosotros?
- 50:506/5.
- 50:52X, esa X sí toca dejarla, porque las
- 50:55funciones deben ser la relación entre la
- 50:57variable independiente y la variable
- 50:58dependiente, recordemos bien, o sea,
- 51:00debe tener una X y una Y.
- 51:02y el - X sub 0 que para nosotros sería
- 51:051.
- 51:06Entonces, si se deja de esta manera,
- 51:08pues de cierta manera es válido. Sin
- 51:11embargo, eh tendríamos que despejarlo
- 51:14para que sea más presentable.
- 51:17Entonces, ¿cómo nos quedaría? Y =
- 51:20a
- 51:22Bueno, podríamos, antes del igual,
- 51:25podríamos
- 51:27eh hacer la distribución de este 6/5,
- 51:30¿no?
- 51:316/5
- 51:34X
- 51:36más por menos menos 6/5.
- 51:39Ahora sí, este 2 que está restando lo
- 51:42podemos pasar a ese lado del otro lado.
- 51:45Y es igual a 6/5 de X - 6/5
- 51:50+ 2.
- 51:52Y aquí les voy a recordar
- 51:54una partecita de aritmética que nos dice
- 51:56que podemos sumar fracciones
- 51:59por una regla bastante básica que es la
- 52:01carita feliz.
- 52:03[risas]
- 52:03Nos dice, ¿qué nos dice la carita feliz?
- 52:06Y es igual 6/5 de X
- 52:10eh
- 52:11De hecho, esto lo podemos eh conmutar
- 52:14para que no se vayan a confundir.
- 52:16O sea, podemos decir que es 2 - 6/5
- 52:20sobre 1.
- 52:21Ahí lo hemos conmutado para que no se
- 52:23vayan a confundir.
- 52:24Entonces, decimos 2 * 5
- 52:2710.
- 52:28Menos.
- 52:321 * 6 6 sobre 1 * 5 5.
- 52:36El resultado de nuestra operación
- 52:39y es - 6
- 52:404 positivo, ojo, ojito,
- 52:44dividido entre 5.
- 52:47O sea, que nuestra función o la función
- 52:50de la recta tangente
- 52:53que es esta que tenemos acá,
- 52:54lo voy a escribir aquí al ladito.
- 52:57Rec-
- 52:58ta
- 53:01tangente.
- 53:04Esto Y así hemos encontrado las dos
- 53:07cosas que nos están pidiendo el
- 53:08ejercicio, que es la pendiente y la la
- 53:12fórmula o la ecuación de la recta
- 53:13tangente.
- 53:15Ahora bien, mis queridos estudiantes,
- 53:18¿cómo se observaría esto?
- 53:20Miren, por favor, muy bien. Esta es la
- 53:22curva que representa la función inicial
- 53:25que nosotros tenemos.
- 53:27Que ya voy para allá con lo de lo de
- 53:29Google
- 53:32Colab.
- 53:33Esa es nuestra curva. Ese es el punto
- 53:35que estamos evaluando y esta es la recta
- 53:37tangente a la cual le hemos sacado la
- 53:39fórmula. Entonces, esas tres cosas
- 53:42tienen que coincidir y es lo que
- 53:44nosotros necesitamos ver en los gráficos
- 53:46que ustedes generan en el Google Colab.
- 53:49Entonces,
- 53:50hasta el momento esta es la parte
- 53:52algebraica y la parte ya desarrollada.
- 53:54¿Qué nos queda como conclusión?
- 53:56Observen.
- 53:58Nos dicen que cerca del punto P, un
- 54:00aumento pequeño de energía se asocia con
- 54:03un aumento de producción aproximada de
- 54:051,2 miles. ¿De dónde viene ese 1,2? Pues
- 54:08de la pendiente. Eso quiere decir que el
- 54:11el el aumento de producción es de 1,2000
- 54:16por eh megavatios megavatios hora,
- 54:19perdón. Eh MWH significa megavatios
- 54:21hora. Entonces, esta es nuestra
- 54:23conclusión. Sin embargo, recuerden que
- 54:26nos queda una parte adicional, que es la
- 54:28de Google Colab, que es la que vamos a
- 54:30tratar de mostrar a continuación.
- 54:32Quisiera saber, mi profe, si de pronto
- 54:35hay alguna alguna pregunta que sea
- 54:38recurrente o que se esté repitiendo
- 54:39mucho.
- 54:47Hasta el momento no ha habido preguntas.
- 54:50Bueno, muchas gracias, mi profe.
- 54:52Entonces, pasamos a la parte que es
- 54:55bastante pronto a veces ambigua para
- 54:58para los estudiantes. Y es que mi
- 55:00recomendación inicial es que nos leamos
- 55:03todos eh del anexo 6, que son las
- 55:06orientaciones para el Google Colab.
- 55:09Recuerden que estas orientaciones
- 55:11tienen, aquí les voy a mostrar,
- 55:13estas orientaciones tienen todos los
- 55:16elementos con los que yo puedo, digamos,
- 55:19trabajar en el código.
- 55:22Aquí, digamos, no necesariamente tiene
- 55:23que ser exactamente este mismo código,
- 55:26sino que tienen que ser las partes que a
- 55:28mí me interesan o lo que se adapte a mi
- 55:30estructura.
- 55:31¿Yo qué he hecho? En esta presentación
- 55:33les he dejado
- 55:35les he dejado parte de los códigos y qué
- 55:38significa ante nuestro presente
- 55:41ejercicio. ¿Sí?
- 55:44Para que ustedes, por favor, se tomen de
- 55:45pronto el eh detalladamente el trabajo
- 55:50de leerlo cada elemento y que puedan de
- 55:53pronto entender. Ahora bien,
- 55:55yo he aplicado ese este este proceso a
- 55:58este código de Google Colab.
- 56:00Este código es algo similar a lo que se
- 56:02co- repito, a la estructura que se les
- 56:04ha brindado a ustedes.
- 56:06Eh claramente pues adaptada a nuestro
- 56:08ejercicio inicial. Entonces, recordar eh
- 56:12la curva inicial, eh los valores que
- 56:14nosotros queremos graficar para que se
- 56:16vea bien bonita la curva, recordar entre
- 56:19pues más valores uno le dé, más forma o
- 56:21estructura de curva va a tener. En este
- 56:23caso pues la recomendación es que sea
- 56:25aproximadamente 500. Si yo llego entre
- 56:27-3 y 3, eso significa que entre -3 y 3
- 56:31es la, digamos, el dominio de las
- 56:34funciones que me va a establecer.
- 56:36Bueno,
- 56:38eh bueno, los demás elementos, en este
- 56:41caso, por ejemplo, el punto dado, eh 1
- 56:442. Lo que tenemos que hacer, como les
- 56:46digo, pues es tratar de adaptar la
- 56:48estructura, por ejemplo, que aquí
- 56:49coloqué mi derivada, la derivada como me
- 56:52daba eh inicialmente, que fue lo que les
- 56:55expliqué aquí.
- 56:57Aquí está, mírenla. Esta es la derivada,
- 56:59la hemos adaptado y también hemos
- 57:01colocado el resultado de lo que me
- 57:03interesa eh utilizar, que es M, que es
- 57:06la pendiente, que es lo que se va a ver
- 57:07reflejado aquí en las rectas más
- 57:09adelante.
- 57:10Entonces, lo que tenemos que hacer o lo
- 57:12que siempre se les ha dicho, mis
- 57:13estimados estudiantes, es que agarren el
- 57:15código y lo adapten.
- 57:17Entonces, no sé, no sé hasta dónde de
- 57:20pronto pueda compartirles este código,
- 57:22no sé si de pronto pueda ponérselos en
- 57:24la presentación para que ustedes lo
- 57:26tengan a la
- 57:28a la mano, como ejemplo, como que. Y
- 57:31esto nos arroja esta gráfica que ustedes
- 57:33están observando acá.
- 57:34Entonces, ¿qué nos dice? Esto que
- 57:36ustedes están observando, esta curva que
- 57:38está aquí, es la función inicial,
- 57:41la estructura inicial. Esta es la la
- 57:43recta tangente que nos dio a partir de
- 57:45esta fórmula.
- 57:47Eh, ustedes están viendo 0,8, pero que
- 57:49en es bueno, aquí el Google Colab no lo
- 57:51toma como fraccionario, sino como
- 57:54como decimal. Entonces, 1.2 pues es el
- 57:57mismo 6/5 que encontramos. Y el 0.8 es
- 58:00el mismo 4/5, entonces no se asusten por
- 58:03eso. Y el punto 1,2 pues es el punto que
- 58:06nosotros tenemos de referencia, tanto
- 58:08para la recta tangente como para la
- 58:09función inicial. Eso es lo que nosotros
- 58:12queremos ver reflejado a eh en en los
- 58:14desarrollos que ustedes están
- 58:16estableciendo, mis muchachos, ¿bueno?
- 58:19Entonces,
- 58:21eh
- 58:22[resoplido]
- 58:23Profe William, perdón.
- 58:24Ajá.
- 58:25Discúlpeme, es que el estudiante Darwin
- 58:27nos le pide si es posible que muestre
- 58:29brevemente el desarrollo del ejercicio,
- 58:32porque él le tuvo que ausentarse un
- 58:33momento, entonces no pudo como terminar
- 58:36de visualizar la solución.
- 58:38Sí, he estado observando que, muchas
- 58:40gracias, mi profe. He estado observando
- 58:42que Darwin, específicamente, creo que
- 58:43habla de cuando se evalúa el punto en la
- 58:45derivada.
- 58:46Aquí es donde estamos evaluando, mi
- 58:48estimado Darwin,
- 58:49el X,
- 58:51el X,
- 58:52la Y
- 58:53y la Y.
- 58:55Y esto nos da como resultado 6/5,
- 58:58que es lo que nosotros llamamos
- 58:59pendiente.
- 59:01¿Sí?
- 59:02Y para hallar el resto de la estructura,
- 59:04pues tenemos la pendiente, pero ojo, que
- 59:07también
- 59:08hacemos útil este punto inicial,
- 59:11eh
- 59:13hacemos útil este punto inicial que es 1
- 59:152, vamos a colocar aquí 1 para X y 2
- 59:18para Y.
- 59:19Listo, y nuestra pendiente, ya lo que
- 59:21hacemos es pues despejar y distribuir
- 59:23para poder llegar a la estructura de la
- 59:26de la recta, que recuerden que esto
- 59:28Colab interpreta como 1.2 y esto como
- 59:320.8, porque Colab creo que lo interpreta
- 59:34es como decimales, ¿listo?
- 59:37Entonces, bueno.
- 59:39Eh, creo que lo de Colab pues ya ustedes
- 59:41ya en otras estructuras hemos trabajado.
- 59:44Voy a mirar a ver cómo puedo, listo
- 59:46Darwin, con mucho gusto. Voy a mirar a
- 59:48ver cómo puedo pronto compartirles parte
- 59:49de esa estructura y básicamente esto es
- 59:52lo que ustedes se van a encontrar, mis
- 59:54queridos estudiantes, en eh
- 59:57lo que se van a encontrar en el
- 59:58desarrollo de los ejercicios de eh
- 1:00:01derivada implícita. Ahora, a
- 1:00:03continuación nos va a colaborar el profe
- 1:00:06Elber eh con la temática relacionada a
- 1:00:10derivadas de orden superior, ¿listo?
- 1:00:13Entonces, mi profe Elber, muchas gracias
- 1:00:16antes que nada, siempre agradecerle, y
- 1:00:18voy a dejar de presentar para que el
- 1:00:20profe Elber nos inicie la la
- 1:00:22presentación. Bueno, muchísimas gracias.
- 1:00:27Muchas gracias, profe William.
- 1:00:29Muy buenas tardes para todos, apreciados
- 1:00:31estudiantes.
- 1:00:35Bueno.
- 1:00:36Eh, agradezco al profe William por
- 1:00:38haberme dado la oportunidad, este
- 1:00:41espacio de compartir con todos ustedes.
- 1:00:44Y pues eh
- 1:00:47voy a compartirles pantalla y por favor,
- 1:00:50confírmenme que me están escuchando
- 1:00:52bien.
- 1:00:55Perfectamente bien, mi profe.
- 1:00:59Okay.
- 1:01:05Y se está observando muy bien, mi profe.
- 1:01:08Okay.
- 1:01:09Bueno, entonces eh voy a comenzar con la
- 1:01:14con la primera parte.
- 1:01:16Bueno, eh esta segunda parte de la de la
- 1:01:19webconferencia está relacionada con
- 1:01:22las derivadas de orden superior,
- 1:01:25que corresponde al ejercicio tres de
- 1:01:27cada uno de los de los escenarios eh
- 1:01:31propuestos en el reto cuatro.
- 1:01:33Entonces,
- 1:01:34eh si bien es cierto que están las
- 1:01:37derivadas de orden superior, detrás de
- 1:01:40esas derivadas de orden superior
- 1:01:42están otros otros conceptos eh bien
- 1:01:46importantes en el cálculo diferencial y
- 1:01:49que corresponden
- 1:01:50eh al análisis de gráficas a través de
- 1:01:52los criterios de la primera y segunda
- 1:01:54derivada.
- 1:01:56De eh
- 1:01:58esos criterios de primera y segunda
- 1:02:00derivada se van a utilizar, seguramente
- 1:02:02en aplicaciones de las derivadas en
- 1:02:05en ejercicios de optimización, se
- 1:02:08utilizan también, pero aquí los vamos a
- 1:02:10utilizar para
- 1:02:11el comportamiento que tienen las las
- 1:02:14curvas. Okay.
- 1:02:16Bueno, dentro de los objetivos está
- 1:02:18definir el concepto de notación, que ya
- 1:02:20vi que el profesor William ya lo mostró,
- 1:02:23pero quiero mostrarles algo
- 1:02:26relacionado con la notación. Es bien
- 1:02:28importante porque diferentes autores en
- 1:02:32diferentes libros utilizan este tipo de
- 1:02:34notación, no solamente en el cálculo
- 1:02:37diferencial, sino también en el cálculo
- 1:02:40multivariado. Entonces, es bueno que
- 1:02:41ustedes vayan conociendo,
- 1:02:44digamos, cómo se deben escribir las
- 1:02:46derivadas, cómo se representan, cómo se
- 1:02:48escriben.
- 1:02:49Segundo, relacionar el signo de la
- 1:02:51derivada con los intervalos de
- 1:02:53monotonía, es decir, intervalos de
- 1:02:55crecimiento y decrecimiento,
- 1:02:59eh la concavidad de una función,
- 1:03:03la clasificación de los extremos
- 1:03:05relativos, puntos de inflexión,
- 1:03:07a través de eh un análisis que vamos a
- 1:03:10hacer a esa función. Bueno, eso sería a
- 1:03:13groso modo.
- 1:03:21Okay.
- 1:03:22Bueno.
- 1:03:24Luego tenemos, bueno, tenemos la la
- 1:03:27definición formal en el contexto de las
- 1:03:29derivadas de orden superior
- 1:03:32y es, digamos, la segunda derivada se
- 1:03:35define matemáticamente como la primera
- 1:03:37derivada de la función. Eso sería, a
- 1:03:39grosso modo,
- 1:03:40en diferentes
- 1:03:42en diferentes, eh,
- 1:03:45formas de representarlo tenemos, por
- 1:03:47ejemplo, a Lagrange, que utiliza
- 1:03:50la forma
- 1:03:52eh, cuando la función se define como Y =
- 1:03:55a f(x), entonces utilizamos Y' o Y'' o
- 1:04:00Y''',
- 1:04:01y a partir de la tercera derivada,
- 1:04:04entonces, ya no seguimos colocando las
- 1:04:07primas, sino utilizamos números
- 1:04:09arábigos, eso es lo que dice Lagrange.
- 1:04:12En la notación de Leibniz,
- 1:04:15la que estaba explicando el profe para
- 1:04:18eh, el cálculo de derivación implícita,
- 1:04:21se suele utilizar.
- 1:04:23Y a partir de la segunda derivada,
- 1:04:25esa notación es más recurrente en el
- 1:04:29cálculo multivariado.
- 1:04:31Y también tenemos la de
- 1:04:34la notación de Cauchy,
- 1:04:36y la notación de Cauchy, eh, pues la
- 1:04:39encuentra uno en algunos libros, son muy
- 1:04:41muy pocos los libros,
- 1:04:43diría yo, los libros, eh,
- 1:04:45antiguos, o sea, libros hace como de 30
- 1:04:48años utilizan ese esa notación de
- 1:04:51Cauchy, como, por ejemplo, el cálculo de
- 1:04:55el cálculo de Louis Leithold,
- 1:04:57es un cálculo clásico. Bueno.
- 1:05:00Y, pues, digamos que esta notación en
- 1:05:03algún momento puede generar cierta
- 1:05:05confusión,
- 1:05:07los estudiantes suelen cometer algunos
- 1:05:10errores, como esa que nos
- 1:05:12nos dice ahí,
- 1:05:14en la cual existe una distinción
- 1:05:16estricta entre el cuadrado de la primera
- 1:05:19derivada, es decir, f prima elevado al
- 1:05:22cuadrado,
- 1:05:23es una forma de
- 1:05:25de de esa expresión utilizada por allá
- 1:05:27en algunas aplicaciones de
- 1:05:30de las integrales
- 1:05:32y la segunda derivada. Entonces, la
- 1:05:34segunda derivada
- 1:05:35se utiliza
- 1:05:37esa notación que corresponde a la a la
- 1:05:40notación de Leibniz. Y en ese caso no
- 1:05:43son equivalentes. Entonces, una cosa es
- 1:05:46la segunda derivada y otra muy diferente
- 1:05:48es la primera derivada elevada al
- 1:05:51cuadrado.
- 1:05:52Bueno, entre algunas de las
- 1:05:54entre algunas de las
- 1:05:56diferencias y errores que se pueden
- 1:05:58cometer.
- 1:06:00Quise traerles un un ejemplo concreto.
- 1:06:03Eh
- 1:06:05ustedes eligieron diferentes diferentes
- 1:06:08contextos. Eh prácticamente estuve
- 1:06:10viendo que la
- 1:06:12eh digamos el modelo que estamos
- 1:06:14utilizando para el ejercicio 3 es un
- 1:06:16modelo cúbico,
- 1:06:18pero
- 1:06:19digamos en diferentes contextos, así que
- 1:06:22traje este a colación relacionado con
- 1:06:25con física, en particular la cinemática.
- 1:06:29Y dice,
- 1:06:30eh la aceleración en la luna eh
- 1:06:35a través de un modelo matemático de un
- 1:06:37objeto en caída libre en la superficie
- 1:06:39lunar está por la expresión s de t
- 1:06:44igual a -0.81
- 1:06:46t cuadrado + 2, donde s está en metros y
- 1:06:50t está en segundos. Entonces, ese es el
- 1:06:53el modelo para
- 1:06:55para la caída de ese objeto en la
- 1:06:56superficie
- 1:06:58lunar.
- 1:06:59Entonces,
- 1:07:00al derivar esa expresión,
- 1:07:03es decir, la primera derivada, entonces,
- 1:07:05esa nueva función representa en ese
- 1:07:08contexto la velocidad. Es decir, una
- 1:07:11función que llamamos v en función de t
- 1:07:14y equivale a -1.62
- 1:07:17t
- 1:07:18y está en
- 1:07:20metros por segundo, porque esas serían
- 1:07:22las unidades de la velocidad.
- 1:07:26Y si calculamos la derivada a la función
- 1:07:30velocidad,
- 1:07:32entonces hallamos la aceleración. Es
- 1:07:35decir,
- 1:07:37que la segunda derivada, que la segunda
- 1:07:39derivada de
- 1:07:41s de t, corresponde a la aceleración.
- 1:07:45Y en este caso, la aceleración nos daría
- 1:07:48eh -1.62
- 1:07:50y las unidades corresponden a unidades
- 1:07:53de aceleración, es decir, m/s².
- 1:07:58Okay.
- 1:07:59Entonces, aquí, digamos que el ejercicio
- 1:08:02pretendía hacer una comparación entre la
- 1:08:05eh la gravedad de la Tierra y la
- 1:08:07gravedad de la Luna, así que
- 1:08:10al final, la relación entre la ace la
- 1:08:13aceleración gravitacional de la Tierra y
- 1:08:15la Luna,
- 1:08:16de una parte la de la Tierra, eh
- 1:08:19aproximadamente - 1 -9.8
- 1:08:23m/s,
- 1:08:25y la otra de -1.62,
- 1:08:28esa relación aproximadamente me da de 6,
- 1:08:32es decir, concluimos que la fuerza de
- 1:08:35gravedad terrestre es aproximadamente 6
- 1:08:38veces mayor
- 1:08:39que la lunar. Bueno, eso se
- 1:08:42sería como para analizar
- 1:08:44eh lo que significan en este contexto de
- 1:08:46la cinemática la segunda derivada y la
- 1:08:49tercera derivada.
- 1:08:54Okay.
- 1:08:55Bueno, y aquí tenemos algunos algunos
- 1:08:58ejercicios propuestos relacionados en el
- 1:09:01primer bloque
- 1:09:02la segunda derivada, hay que encontrar
- 1:09:05la segunda derivada
- 1:09:07y
- 1:09:08en el otro bloque dice eh encontrar la
- 1:09:12derivada de orden superior que se
- 1:09:13indica, así que vamos a resolver algunos
- 1:09:16de esos ejercicios
- 1:09:18eh
- 1:09:20para que ustedes sepan, digamos, la
- 1:09:22notación y cómo
- 1:09:24estas derivadas son unas derivadas muy
- 1:09:26muy sencillas, así que
- 1:09:28pues vamos a ver cómo cómo se hace.
- 1:09:32Bueno,
- 1:09:33si usted ve alguna que yo no
- 1:09:36no voy a hacer, entonces puede escribir
- 1:09:37ahí por el chat, me gustaría que hiciera
- 1:09:40tal derivada.
- 1:09:41Pero todas son muy sencillas.
- 1:09:44Bueno, [resoplido] vamos a empezar con
- 1:09:45con la número tres.
- 1:09:47Aquí dice encontrar la segunda derivada,
- 1:09:49solamente la segunda derivada.
- 1:09:51Okay.
- 1:09:52Entonces, en este caso
- 1:09:54en este caso, la segunda derivada
- 1:09:57la segunda
- 1:09:59la segunda derivada.
- 1:10:01Sí, la segunda derivada. Entonces,
- 1:10:03primero voy a calcular la primera
- 1:10:05derivada
- 1:10:07que sería
- 1:10:10f prima de x.
- 1:10:13f prima de x.
- 1:10:14Entonces, usted ya
- 1:10:16ya están familiarizados de alguna manera
- 1:10:18con
- 1:10:19eh las reglas de derivación. En este
- 1:10:21caso
- 1:10:22eh podemos decir que tenemos una
- 1:10:25constante multiplicado por una función,
- 1:10:27así que la derivada sería la constante
- 1:10:31multiplicado por la derivada de la
- 1:10:33función.
- 1:10:34Y en este momento tenemos una función
- 1:10:36potencia, así que bajamos el exponente,
- 1:10:39es decir, sería el 3/2
- 1:10:42el 3/2
- 1:10:44de x a la 3/2
- 1:10:491.
- 1:10:50Esa sería.
- 1:10:51Y efectuando las operaciones, tendríamos
- 1:10:54que podemos simplificar aquí este
- 1:10:57sacándole mitad y este así.
- 1:11:01Entonces
- 1:11:02organizando, tendríamos 2 * 3 que sería
- 1:11:056
- 1:11:06multiplicado por x
- 1:11:10a la 3/2 - 1 que es a la 3/2 - 2/2, es
- 1:11:14decir, a la 1/2.
- 1:11:17Bueno, esa sería la primera derivada.
- 1:11:19Y la segunda derivada
- 1:11:22entonces, tendríamos
- 1:11:24la segunda derivada.
- 1:11:27Entonces, tenemos algo similar, dejamos
- 1:11:29este término que es constante.
- 1:11:33Volvemos a aplicar la regla de la de la
- 1:11:35potencia, entonces bajamos 1/2
- 1:11:39de X
- 1:11:41a la 1/2 - 1.
- 1:11:44¿Okay?
- 1:11:45En este caso, simplificando tendríamos
- 1:11:49eh 3
- 1:11:51X y aquí tenemos 1/2 - 2/2 que sería
- 1:11:56-1/2.
- 1:11:58Y si queremos reescribir la función para
- 1:12:02quitar el
- 1:12:04el exponente negativo, sencillamente
- 1:12:06sería
- 1:12:083
- 1:12:09sobre X a la 1/2
- 1:12:12que es lo mismo que escribir 3 sobre la
- 1:12:16raíz
- 1:12:18de X.
- 1:12:19Y hemos calculado la segunda la segunda
- 1:12:23derivada
- 1:12:24de esa función.
- 1:12:26Bueno.
- 1:12:28Y vamos a calcular
- 1:12:35Vamos a calcular ahora para la segunda
- 1:12:38función, para el número cuatro.
- 1:12:41Entonces, tenemos la primera derivada
- 1:12:46la primera derivada, aquí tendríamos una
- 1:12:49función que tiene dos términos, entonces
- 1:12:51sería la derivada del primer término más
- 1:12:54la derivada del segundo término y en el
- 1:12:56segundo término tenemos el caso anterior
- 1:12:58que ya les había dicho. Entonces, de
- 1:13:01manera directa
- 1:13:02vamos a calcular la derivada de X que
- 1:13:04sería 1
- 1:13:06más
- 1:13:0732
- 1:13:1032 multiplicado por -2 que sería el
- 1:13:14exponente que baja
- 1:13:15X
- 1:13:16a la -2 -1 que sería
- 1:13:20-3.
- 1:13:22Es decir, que aquí me quedaría
- 1:13:241
- 1:13:26menos
- 1:13:2764
- 1:13:29X a la -3.
- 1:13:32Esa sería la primera derivada
- 1:13:34Miremos la segunda derivada, entonces la
- 1:13:36segunda derivada
- 1:13:40La segunda derivada será igual
- 1:13:43Entonces la derivada de una constante me
- 1:13:45da 0
- 1:13:4964 que es constante multiplicado por -3
- 1:13:54que sería el exponente que bajo
- 1:13:57X a la - 3 - 1 que sería X a la -4
- 1:14:02Finalmente
- 1:14:03Finalmente me quedaría menos por menos
- 1:14:06queda más
- 1:14:07Aquí sería 3 * 4 12
- 1:14:10Y 6 * 3 18 y una 19
- 1:14:13X a la -4
- 1:14:16Que se puede escribir como
- 1:14:20192
- 1:14:22Sobre X
- 1:14:24A la 4
- 1:14:25Y esa sería la segunda derivada
- 1:14:29Okay
- 1:14:31Bueno, eso sería del primer bloque
- 1:14:34Del primer bloque dos ejercicios donde
- 1:14:38encontramos la segunda derivada
- 1:14:40Para el siguiente tenemos
- 1:14:50Entonces nos dan una función
- 1:14:54Nos dan una función que corresponde a la
- 1:14:56tercera derivada de F de X y debo hallar
- 1:15:00la cuarta derivada
- 1:15:02Entonces en utilizando esa notación
- 1:15:05tenemos que
- 1:15:06La derivada cuarta
- 1:15:09La derivada la de derivada cuarta
- 1:15:13De F de X
- 1:15:15Será igual
- 1:15:16Entonces para poder hacerlo no puedo
- 1:15:18aplicar una regla de manera indirecta
- 1:15:20sino que debo reescribir
- 1:15:23Debo reescribir entonces antes de
- 1:15:25derivar reescribo la función
- 1:15:28Es decir que la tercera derivada
- 1:15:31La voy a escribir como dos
- 1:15:34X a la 1/2
- 1:15:37Y de esta manera me queda más fácil
- 1:15:39aplicar la regla de la potencia.
- 1:15:41Entonces, voy a dejar el dos Que es
- 1:15:44constante, multiplicado por la derivada
- 1:15:46de X a la 1/2. Entonces, bajo el 1/2
- 1:15:51Y coloco X a la 1/2
- 1:15:55-1
- 1:15:57O sea
- 1:15:58Este dos Con este dos lo puedo
- 1:16:01simplificar y me queda
- 1:16:03Y me queda
- 1:16:05X a la 1/2 -2/2 que sería a la -1
- 1:16:10Medio Y finalmente puedo reescribir esto
- 1:16:13como
- 1:16:141 sobre X A la 1/2 para quitar el
- 1:16:18exponente negativo
- 1:16:20Y también lo puedo expresar como 1 sobre
- 1:16:23la raíz
- 1:16:25De X
- 1:16:27Y esa sería
- 1:16:29La derivada cuarta de esa función
- 1:16:33Bueno
- 1:16:35Continuamos
- 1:16:37Profe, disculpa, en el anterior Juli nos
- 1:16:39hace una consulta, Juli Patricia nos
- 1:16:42dice que en el anterior por qué tres, o
- 1:16:44sea, creo que se refiere al ejercicio
- 1:16:45anterior que hiciste
- 1:16:47¿Acá tres? ¿Este tres era?
- 1:16:51¿Será ese?
- 1:16:53Bueno, es que están numerados por
- 1:16:55números, no sé si esa es la pregunta,
- 1:16:57que por qué tres
- 1:16:58Simplemente los los copié de acá y los
- 1:17:01pegué
- 1:17:03No sé si si eso es lo que están
- 1:17:04preguntando
- 1:17:06No, creo que se refiere al exponente
- 1:17:09Sí, creo que del ejercicio 12, no estoy
- 1:17:12mal, es el único donde hay un tres por
- 1:17:14ahí
- 1:17:15Aquí, ah, el -3 ¿era este?
- 1:17:18Asumo que sí
- 1:17:20Lo que pasa es que lo hice de manera
- 1:17:21directa
- 1:17:22Entonces Eh, bajé el -2 y me quedaría X
- 1:17:27a la -2 -1 que es -3
- 1:17:31Tal vez ese sea, porque lo hice directo
- 1:17:34profe. Ya nos escribieron Juli que era a
- 1:17:37eso que hacía referencia.
- 1:17:38Okay, está bien.
- 1:17:40Bueno, a veces
- 1:17:42saltarse pasos genera preguntas. Está
- 1:17:45bien.
- 1:17:47Okay. Bueno, vamos con la siguiente.
- 1:17:50Entonces tenemos
- 1:17:52que la cuarta derivada
- 1:17:55la cuarta derivada eh es 2x + 1 y vamos
- 1:17:58a calcular la sexta, es decir, que
- 1:18:00tenemos que calcular la derivada quinta
- 1:18:02y la derivada sexta.
- 1:18:03Vamos a comenzar con
- 1:18:07la 5.
- 1:18:09La derivada quinta
- 1:18:11de x
- 1:18:13será igual. Entonces tenemos para el
- 1:18:15primer término la derivada de 2x sería
- 1:18:182.
- 1:18:19Y para el segundo término la derivada
- 1:18:23de una constante sería 0.
- 1:18:25Es decir, que me queda igualado a 2.
- 1:18:29Y para la otra derivada que sería la
- 1:18:32derivada sexta
- 1:18:34de x, entonces tenemos que la derivada
- 1:18:37de una constante es 0.
- 1:18:39Y a partir de este momento la derivada
- 1:18:427, la 8, la 9
- 1:18:45de ahí en adelante todas irán a dar 0
- 1:18:47porque la derivada de una constante
- 1:18:48siempre va a dar 0.
- 1:18:50Entonces
- 1:18:51bueno, digamos que eso a grosso modo
- 1:18:54sería
- 1:18:56la forma como se resuelven, digamos,
- 1:18:58estos ejercicios.
- 1:19:00Por supuesto que hay ejercicios un poco
- 1:19:01más complejos en los que piden calcular
- 1:19:04la segunda, tercera, cuarta derivada,
- 1:19:07pero
- 1:19:08pues
- 1:19:09vamos a dejarlo, vamos a dejarlo así
- 1:19:12y vamos a continuar.
- 1:19:14Okay.
- 1:19:18Bueno, entonces
- 1:19:22lo que sigue
- 1:19:23tiene que ver con el análisis de las de
- 1:19:25las funciones. Entonces
- 1:19:27eh en una función encontramos que las
- 1:19:31funciones pueden
- 1:19:33pueden crecer o decrecer.
- 1:19:36¿Cómo cómo identifica que usted es eh
- 1:19:40¿Cómo identifica que una función está
- 1:19:42creciendo?
- 1:19:43Si toma dos puntos,
- 1:19:45dos puntos de coordenadas
- 1:19:47X1, F de X1 y X2, F de X2, entonces
- 1:19:52eh se supone que X1 es menor que X2. Si
- 1:19:56eso es así, entonces
- 1:19:59también debe ocurrir
- 1:20:02que F de X1
- 1:20:03sea menor que F de X2 para que la
- 1:20:06función vaya creciendo.
- 1:20:09En caso contrario, en caso contrario,
- 1:20:11teniendo en cuenta que el X1 es menor
- 1:20:14que X2, entonces lo que debe ocurrir es
- 1:20:17que el F de X1, que sería la imagen o el
- 1:20:21valor de Y que le corresponde,
- 1:20:23es mayor que F de X2.
- 1:20:27Okay.
- 1:20:28Entonces existe existe criterio para
- 1:20:31establecer
- 1:20:33en qué intervalo la función crece o
- 1:20:36decrece.
- 1:20:37Entonces
- 1:20:39la definición dice así.
- 1:20:41Supongamos una función que sea continua,
- 1:20:45bueno, ustedes ya
- 1:20:47ya tienen
- 1:20:49ya tienen conocimiento de lo que
- 1:20:50significa la continuidad.
- 1:20:53Entonces sea F una función continua en
- 1:20:55un intervalo cerrado AB
- 1:20:57y que es derivable,
- 1:21:00derivable en el intervalo abierto AB.
- 1:21:02Entonces para que la función sea
- 1:21:05creciente en ese intervalo se debe
- 1:21:07cumplir lo siguiente.
- 1:21:09Que la derivada
- 1:21:11que la derivada de la función sea mayor
- 1:21:13que cero.
- 1:21:14En ese caso es creciente.
- 1:21:18Si la derivada es menor que cero,
- 1:21:20entonces se dice que es decreciente.
- 1:21:23Pero
- 1:21:24si la derivada es igual a cero, entonces
- 1:21:26se dice que la función
- 1:21:28ni crece ni decrece, sino se mantiene
- 1:21:30constante.
- 1:21:32Para que comprendan un poco de lo que
- 1:21:34significaría constante, es una
- 1:21:37una
- 1:21:38una recta horizontal.
- 1:21:41Okay.
- 1:21:42Bueno, y
- 1:21:44¿cómo vamos a analizar eso? Pues eh
- 1:21:46existe otro concepto
- 1:21:49y es el de números críticos,
- 1:21:51el de números críticos.
- 1:21:54Eh entonces, para los números críticos,
- 1:21:56lo que hace uno es
- 1:21:58calcular la primera derivada
- 1:22:01y esa nueva función la convertimos en
- 1:22:03una ecuación, resolvemos la ecuación.
- 1:22:06¿Sí? Y de esa forma hallamos los números
- 1:22:08críticos.
- 1:22:09Esa sería uno, pero existen algunos
- 1:22:11números críticos que no necesariamente
- 1:22:14salen de esa
- 1:22:16de esa de la solución de esa ecuación,
- 1:22:18sino son números que no están definidos,
- 1:22:21que no forman parte del dominio.
- 1:22:24Entonces, también se consideran números
- 1:22:26críticos.
- 1:22:28Okay.
- 1:22:29Aquí tenemos un ejemplo de una función
- 1:22:31concreta.
- 1:22:33Dice, "Determine los intervalos de
- 1:22:35monotonía, es decir, en los que es
- 1:22:36creciente o decreciente."
- 1:22:39Para la función
- 1:22:40x a la 3 - 3/2 de x a la 2.
- 1:22:44Entonces, lo que se hizo fue calcular la
- 1:22:47primera derivada, que me dio
- 1:22:503x² - 3x.
- 1:22:53Y luego
- 1:22:55y luego eh esta derivada se convirtió en
- 1:22:58una ecuación y al resolver la ecuación,
- 1:23:01entonces tenemos
- 1:23:03Bueno, aquí se hizo una factorización.
- 1:23:05Entonces, el producto de dos números es
- 1:23:09igual a 0 si cada uno por separado es
- 1:23:11igual a 0.
- 1:23:13Entonces, para el primer factor, se
- 1:23:15concluye que x es igual a 0 y para el
- 1:23:18segundo factor, x - 1 = 0, se concluye
- 1:23:21que es
- 1:23:22x es igual a 1.
- 1:23:24Entonces, como tenemos dos números
- 1:23:25críticos, si ubicamos esos números en la
- 1:23:29recta, entonces, la recta quedará
- 1:23:31dividida en tres intervalos y esos tres
- 1:23:34intervalos son los que tenemos aquí.
- 1:23:37El de la izquierda sería el intervalo
- 1:23:39que va desde menos infinito hasta 0, hay
- 1:23:41otro intervalo que va desde 0 hasta uno
- 1:23:44y hay otro que va desde uno hasta
- 1:23:46infinito.
- 1:23:47Entonces eligen unos números de prueba,
- 1:23:50es decir, un número que esté en ese
- 1:23:53intervalo. En este caso, por ejemplo, el
- 1:23:56menos uno pertenece a este intervalo y
- 1:23:59ese será mi valor de prueba. El un medio
- 1:24:01también está entre cero y uno, me sirve
- 1:24:03perfectamente para el valor de prueba y
- 1:24:05en el otro caso sería dos.
- 1:24:07Entonces con la derivada, con la
- 1:24:10derivada yo calculo f prima de menos
- 1:24:13uno, es decir, de cada uno de los
- 1:24:15valores de prueba y en el caso de que el
- 1:24:19resultado sea mayor que cero, entonces
- 1:24:21la conclusión es que la función es
- 1:24:23creciente.
- 1:24:25Pero si es menor que cero, la función es
- 1:24:27decreciente.
- 1:24:29Y aquí vuelve otra vez a ser mayor que
- 1:24:32cero, entonces es creciente. Entonces
- 1:24:34esa es la forma como utilizamos eh la
- 1:24:37primera derivada para hallar los números
- 1:24:38críticos y concluir. Entonces aquí en
- 1:24:42conclusión esa función es creciente en
- 1:24:45los intervalos que van desde menos uno,
- 1:24:47de menos infinito hasta cero y desde uno
- 1:24:50hasta infinito. Y decrece solamente en
- 1:24:53el intervalo que está desde cero hasta
- 1:24:55uno.
- 1:24:59Bueno, aquí ya tenemos el criterio de la
- 1:25:01primera derivada. ¿Para qué me sirve?
- 1:25:03Existe un criterio de la primera
- 1:25:05derivada para decir
- 1:25:08o garantizar mejor la existencia de un
- 1:25:11número de un número crítico como máximo
- 1:25:15o como mínimo relativo. Entonces la
- 1:25:17condición es
- 1:25:19que la función cambia de más a menos. Y
- 1:25:22cuando hablamos de más a menos estamos
- 1:25:25refiriéndonos al signo de la pendiente.
- 1:25:28Es decir,
- 1:25:29qué pendiente tiene, ¿no? Recuerden que
- 1:25:32la derivada de una función es una nueva
- 1:25:34función que me permite
- 1:25:37el cálculo
- 1:25:39de cada pendiente particular, cada
- 1:25:43pendiente particular eh
- 1:25:46dependiendo del, digamos, del punto.
- 1:25:49Okay.
- 1:25:50Entonces,
- 1:25:51a través del criterio de la primera
- 1:25:53derivada, entonces tenemos
- 1:25:55eh que el
- 1:25:57que el número crítico puede ser máximo o
- 1:25:59mínimo. Entonces, miren,
- 1:26:01si tuviéramos esta función así como está
- 1:26:04aquí,
- 1:26:05aquí dibujada, entonces tendríamos que
- 1:26:07todas las rectas
- 1:26:09que todas las rectas que podamos trazar
- 1:26:11aquí, digamos, desde este de este punto
- 1:26:15hasta este, tienen pendiente positiva.
- 1:26:19Y los que van desde aquí hasta aquí
- 1:26:20tienen pendiente
- 1:26:22negativa.
- 1:26:23Okay. Entonces, aquí va de más a menos,
- 1:26:26es decir, las pendientes hasta aquí a
- 1:26:29este punto más alto serían positivas y
- 1:26:32luego cambia a pendientes que serían
- 1:26:33negativas. Y en ese caso, el criterio
- 1:26:36dice que garantiza la existencia de un
- 1:26:39máximo relativo.
- 1:26:41Y en caso contrario, las pendientes
- 1:26:43aquí, por ejemplo, desde aquí hasta el
- 1:26:45punto más bajo serían pendientes con
- 1:26:47valor negativo y de aquí en adelante
- 1:26:50pendientes con valor
- 1:26:51eh positivo, pero cambia de menos a más,
- 1:26:54entonces garantizamos que ahí hay un
- 1:26:56mínimo.
- 1:26:58Okay.
- 1:26:59Y
- 1:27:01si no hay un cambio de signo, entonces
- 1:27:03sencillamente, pues, la función
- 1:27:07es posible que venga decreciendo y
- 1:27:09llegue al número crítico y siga
- 1:27:11decreciendo. Como también puedes ocurrir
- 1:27:14que la función vaya creciendo, llegó a
- 1:27:16ese número crítico y continúe creciendo.
- 1:27:19Es el caso, por ejemplo, de algunas
- 1:27:21funciones eh cúbicas.
- 1:27:24Okay.
- 1:27:27Bueno, y en este caso, teniendo en
- 1:27:29cuenta, pues, eso, entonces, eh
- 1:27:33observen aquí que en el anterior
- 1:27:35cambiamos de
- 1:27:37íbamos creciendo y ahora
- 1:27:40decreciendo. ¿En qué valor?
- 1:27:43¿En qué valor?
- 1:27:44En el valor de cero, miren, en el valor
- 1:27:46de cero.
- 1:27:48Entonces, aquí, por eso dice que existe
- 1:27:50un máximo relativo en el valor de cero.
- 1:27:53Y en el otro caso, que sería el valor de
- 1:27:55uno, entonces ahora la función iba
- 1:27:58decreciendo y ahora comienza a crecer.
- 1:28:02Entonces, en esa transición, aquí para X
- 1:28:04= 1,
- 1:28:06entonces tenemos este que sería el
- 1:28:08mínimo relativo.
- 1:28:10¿Cómo se obtiene ese punto? Pues a
- 1:28:11través de la función que la teníamos al
- 1:28:14principio. Simplemente reemplazar y
- 1:28:16hallar su respectivo valor de Y.
- 1:28:20Okay.
- 1:28:22Bueno, otro
- 1:28:24otra parte que es susceptible de
- 1:28:26analizar es la concavidad.
- 1:28:29La concavidad
- 1:28:31es determinar en qué intervalo la
- 1:28:34función es cóncava hacia arriba o
- 1:28:36cóncava hacia abajo. Y para eso
- 1:28:39utilizamos el
- 1:28:41utilizamos la segunda derivada.
- 1:28:44Un razonamiento
- 1:28:45similar al anterior, pero a
- 1:28:49eh con la segunda derivada.
- 1:28:51Entonces, ahí en ese caso
- 1:28:54calculamos la segunda derivada,
- 1:28:55igualamos a cero, hallamos unos nuevos
- 1:28:58números, ¿sí?
- 1:29:00Y
- 1:29:01los analizamos.
- 1:29:03En el caso de que la segunda derivada
- 1:29:05sea mayor que cero, se dice que la
- 1:29:07conclusión es que es cóncava hacia
- 1:29:09arriba. Pero en caso contrario, es
- 1:29:11cóncava hacia abajo.
- 1:29:14Y
- 1:29:15tenemos una definición importante que es
- 1:29:18la de punto de inflexión. Entonces, el
- 1:29:21punto exacto C, {coma} F de C, que es un
- 1:29:24número crítico,
- 1:29:26eh sobre la curva donde la grafa donde
- 1:29:29la gráfica cambia su concavidad, es
- 1:29:31decir, cambia de cóncava hacia abajo a
- 1:29:34cóncava hacia arriba. Entonces, en esa
- 1:29:37transición existe ese número crítico que
- 1:29:39lo llamamos punto de inflexión.
- 1:29:43Y es donde hace el cambio de concavidad.
- 1:29:46Okay.
- 1:29:47Y tenemos una un caso especial en el que
- 1:29:51el valor no es ni mayor ni menor sino
- 1:29:55igual a cero y en ese caso pues no hay
- 1:29:57sencillamente no
- 1:29:59no existe eh un cambio real y ahí no hay
- 1:30:05no habría un punto de inflexión.
- 1:30:08Okay.
- 1:30:10Bueno,
- 1:30:11tenemos el criterio de la segunda
- 1:30:12derivada.
- 1:30:13Entonces,
- 1:30:14con la segunda derivada también podemos
- 1:30:17determinar si hay un máximo relativo o
- 1:30:20un mínimo relativo.
- 1:30:22Entonces, el criterio dice, bueno, que
- 1:30:24si
- 1:30:26que si sea F la
- 1:30:28sea F una función tal que la
- 1:30:31que la primera derivada igualada a cero
- 1:30:34bueno, este es que nos garantice unos
- 1:30:36unos números críticos la primera
- 1:30:39y también garantizamos la existencia de
- 1:30:41la segunda derivada. Entonces,
- 1:30:43si al evaluar ese número crítico, el
- 1:30:46número crítico recuerden que sale de la
- 1:30:47primera derivada igualada a cero.
- 1:30:50Entonces, si al evaluarlo a través de la
- 1:30:52segunda derivada
- 1:30:54eso nos da menor que cero, entonces, se
- 1:30:57dice que es un máximo relativo.
- 1:30:59En caso contrario, si es mayor que cero,
- 1:31:02se dice que es un mínimo relativo, es
- 1:31:04decir, tanto la primera derivada como la
- 1:31:06segunda derivada podemos decir pues que
- 1:31:09eh podemos eh determinar un máximo o un
- 1:31:13mínimo relativo.
- 1:31:15Okay.
- 1:31:16Y en el caso de que la segunda derivada
- 1:31:19sea igual a cero, entonces, decimos que
- 1:31:21no podemos decir que ese número sea
- 1:31:24máximo o mínimo relativo, ¿por qué?
- 1:31:26Porque se dice que el criterio falla y
- 1:31:29no no podemos tomar
- 1:31:31una decisión.
- 1:31:33Okay.
- 1:31:34Bueno, a continuación quiero mostrarles
- 1:31:36pues todo este procedimiento paso a paso
- 1:31:38para que ustedes sepan cómo
- 1:31:40cómo se hace.
- 1:31:41Okay, entonces, vámonos
- 1:31:43a hacerlo.
- 1:31:52Bueno, entonces, el ejercicio dice,
- 1:31:54para la función dada determine
- 1:31:56analíticamente
- 1:31:58los puntos críticos de f de x, los
- 1:32:01intervalos donde la función es creciente
- 1:32:03o decreciente, la clasificación de los
- 1:32:06extremos relativos mediante el criterio
- 1:32:07de la primera derivada,
- 1:32:09los puntos de inflexión y el análisis de
- 1:32:12concavidad de la gráfica, la
- 1:32:14verificación visual y confirmación de
- 1:32:16resultados con una herramienta de
- 1:32:18graficación, es decir, lo vamos a hacer
- 1:32:20a través de Geogebra. Pero primero vamos
- 1:32:22a hacer todo el análisis, así como lo
- 1:32:25está mostrando.
- 1:32:26Bueno, entonces por aquí ya tengo la
- 1:32:30por aquí ya tengo la función, entonces
- 1:32:33la definición de número crítico es que f
- 1:32:35prima es igual a cero. Entonces lo
- 1:32:38primero que yo necesito sería
- 1:32:40pues calcular la primera derivada.
- 1:32:42Entonces la primera derivada
- 1:32:46sería igual a 4 x a la 3
- 1:32:51menos
- 1:32:5312 x al cuadrado, ¿sí? O sea, que el
- 1:32:56primer paso sería derivar.
- 1:32:59Luego vamos a igualar a cero, es decir,
- 1:33:024 x a la 3
- 1:33:06menos
- 1:33:0712 x al cuadrado igual a cero y
- 1:33:10resolvemos esa ecuación.
- 1:33:13Entonces esta ecuación
- 1:33:15la podemos resolver de la siguiente
- 1:33:17manera, podemos factorizar, podemos
- 1:33:20sacar un factor común, en este caso
- 1:33:21sería el 4 x al cuadrado
- 1:33:26será factor de quién, de x
- 1:33:29de x menos
- 1:33:323 y esto es igual a cero.
- 1:33:35Entonces
- 1:33:36decimos que 4 x al cuadrado es igual a
- 1:33:40cero
- 1:33:44es igual a cero o
- 1:33:46x menos 3 es igual a cero.
- 1:33:50En el primer caso decimos que x es igual
- 1:33:54a cero
- 1:33:55o
- 1:33:56que x es igual a 3. Entonces, estos
- 1:34:01serían mis números críticos.
- 1:34:04Primero.
- 1:34:05Estos serían mis números críticos.
- 1:34:07Bueno,
- 1:34:08entonces, como les había dicho,
- 1:34:11los números críticos los ubico en una
- 1:34:13recta.
- 1:34:17Si usted lo ubica en una recta,
- 1:34:21entonces, por aquí tendríamos el 0
- 1:34:25y por aquí podemos ubicar el 3.
- 1:34:28Entonces, los intervalos serían
- 1:34:31intervalo desde menos infinito hasta 0,
- 1:34:35desde 0 hasta 3
- 1:34:39y de 3
- 1:34:41hasta más infinito.
- 1:34:43Bueno, eso sería, esos serían los
- 1:34:45intervalos.
- 1:34:46Entonces, ahora lo que vamos a hacer es
- 1:34:48analizar
- 1:34:50analizar eh
- 1:34:54analizar eh aplicando eh
- 1:34:58aplicando qué. Bueno, primero vamos a
- 1:35:00establecer los
- 1:35:02los los intervalos. Bueno, yo tengo aquí
- 1:35:05ya lista la
- 1:35:09para hacer el resumen.
- 1:35:11Bueno.
- 1:35:12Entonces, sencillamente vamos a ubicar
- 1:35:13aquí en esta tabla el resumen.
- 1:35:16Entonces, tenemos el primer intervalo
- 1:35:18que va desde menos infinito
- 1:35:21hasta 0.
- 1:35:23Eh otro que va desde 0
- 1:35:25hasta 3 y el otro que va desde 3
- 1:35:29hasta infinito.
- 1:35:31Bien. Ahora vamos a elegir un valor de
- 1:35:33prueba. Entonces, un valor de prueba es
- 1:35:36un número que está en este intervalo. En
- 1:35:38este caso, yo voy a tomar un valor de
- 1:35:40prueba que sea, por ejemplo, X es igual
- 1:35:44a -1.
- 1:35:45Aquí voy a tomar X es igual a 1, por
- 1:35:49ejemplo, me serviría. Y en este
- 1:35:53X es igual a 4.
- 1:35:55Bueno, es por conveniencia un número
- 1:35:57entero, pero puede ser cualquier valor
- 1:35:58excepto los los extremos.
- 1:36:01Okay.
- 1:36:02Ahora necesitamos el signo de F prima de
- 1:36:05X, pero yo ya calculé esa derivada,
- 1:36:07entonces la voy a la voy a llevar acá.
- 1:36:11Para que la
- 1:36:13la sepamos. Ahí.
- 1:36:17Okay.
- 1:36:18Entonces voy a evaluar
- 1:36:20voy a evaluar F prima de -1.
- 1:36:24¿Cómo sería?
- 1:36:27F prima de -1 será igual. Entonces usted
- 1:36:31va a calcular eso rápidamente, vamos a
- 1:36:33calcularlo.
- 1:36:35Entonces aquí tenemos 4
- 1:36:38multiplicado por eh algo elevado al cubo
- 1:36:44y
- 1:36:48-12 multiplicado por
- 1:36:50algo elevado al cuadrado. Entonces el
- 1:36:52primer valor será el de -1.
- 1:36:55-1.
- 1:37:00Y aquí también tenemos -1. Entonces el
- 1:37:01primer resultado me da -16.
- 1:37:05Entonces -16.
- 1:37:08De la misma forma voy
- 1:37:11a evaluar
- 1:37:12F prima de 1
- 1:37:14y también
- 1:37:16F prima
- 1:37:18de 4.
- 1:37:20Bueno, miremos.
- 1:37:23Entonces
- 1:37:25para 1
- 1:37:32para 1 tenemos
- 1:37:34-8.
- 1:37:40Para 1 tenemos
- 1:37:41-8 y finalmente para
- 1:37:46para 4
- 1:37:59para 4 sería 64.
- 1:38:05Okay, entonces ahora voy a ver cómo es
- 1:38:07el comportamiento, entonces en este caso
- 1:38:09voy a decir que esto es menor que cero.
- 1:38:12Esto es menor que cero. Y esto es mayor
- 1:38:16que cero.
- 1:38:17Y ahora sí voy a escribir la conclusión,
- 1:38:20entonces como este es menor que cero,
- 1:38:22entonces se dice que la función es
- 1:38:26decreciente.
- 1:38:30Aquí sigue decreciente.
- 1:38:36Y aquí
- 1:38:38creciente.
- 1:38:41Okay, entonces ya
- 1:38:43ya tengo los intervalos en las que la
- 1:38:45función crece y decrece. Okay.
- 1:38:48Bueno, esa sería la primera parte.
- 1:38:51La primera parte.
- 1:38:54Bueno, vamos con el lo siguiente.
- 1:38:59Bueno.
- 1:39:00Entonces aquí tengo los criterios, mire,
- 1:39:03este estos fueron los criterios, el
- 1:39:04criterio que utilicé para para creciente
- 1:39:08y decreciente.
- 1:39:10Y ahora lo que vamos a hacer es
- 1:39:14lo que vamos a hacer es
- 1:39:21aplicar el criterio de la segun, de la
- 1:39:24el criterio de la primera derivada.
- 1:39:26Entonces dice
- 1:39:28dice el criterio que si F prima cambia
- 1:39:31de negativa a positiva en C, entonces
- 1:39:33hay un mínimo, ¿sí?
- 1:39:35Y si cambia de positiva a negativa,
- 1:39:37entonces hay un máximo.
- 1:39:41Y
- 1:39:42que si no cambia, entonces no es ni
- 1:39:45mínimo ni ni máximo.
- 1:39:48Eso en otras palabras lo podemos decir
- 1:39:50de la siguiente forma. Si cambia de
- 1:39:53si cambia de decreciente a creciente, o
- 1:39:57sea, la función vendría algo así, mire.
- 1:40:00Viene decreciendo, viene decreciendo y
- 1:40:03ahora crece.
- 1:40:05Entonces, venía acá y ahora va acá.
- 1:40:08Entonces, este punto
- 1:40:11este punto sería un
- 1:40:16un mínimo, un mínimo relativo.
- 1:40:18Es decir,
- 1:40:19aquí ya podemos con ese criterio decir,
- 1:40:22oiga, mire, en este en este
- 1:40:27en este valor de X = 3
- 1:40:31en este valor de X = 3 existe un mínimo
- 1:40:34relativo. Un mínimo relativo.
- 1:40:37Pero, ¿cómo voy a hallar el, digamos, el
- 1:40:39punto?
- 1:40:40El punto lo hallo a través de la
- 1:40:42función, es decir, voy a calcular
- 1:40:47voy a calcular F de 3
- 1:40:51y F de 3
- 1:40:56Bueno, F de 3 me daría
- 1:40:59me daría 3 elevado a la 4
- 1:41:02- 4
- 1:41:09- 4 multiplicado por 3
- 1:41:14a la 3.
- 1:41:16Me daría -27.
- 1:41:19Es decir,
- 1:41:22me daría -27
- 1:41:24y tenemos un punto que lo voy a llamar
- 1:41:26P1 de coordenadas
- 1:41:293, -27
- 1:41:33y eso sería un
- 1:41:35un mínimo relativo.
- 1:41:39Ese sería un mínimo relativo.
- 1:41:41Okay.
- 1:41:43Bueno, pasémonos a la segunda parte.
- 1:41:47Pasémonos a la segunda parte. Entonces,
- 1:41:49la segunda parte tiene que ver con los
- 1:41:51puntos de inflexión.
- 1:42:04Puntos de inflexión y concavidad.
- 1:42:10Puntos de inflexión y concavidad.
- 1:42:12Bueno, entonces necesito la primera
- 1:42:14derivada que ya la calculé aquí arriba.
- 1:42:21Voy a colocarla por acá.
- 1:42:26Y a partir de esa voy a calcular la
- 1:42:29segunda derivada.
- 1:42:30Entonces,
- 1:42:32la segunda derivada
- 1:42:35la segunda derivada será
- 1:42:373 * 4 12
- 1:42:41x al cuadrado menos
- 1:42:4424 x.
- 1:42:46Y ahora
- 1:42:49y ahora voy a resolver la ecuación
- 1:42:5212 x al cuadrado menos
- 1:42:5724 x igualado a cero. Listo.
- 1:43:00Voy a resolver entonces esa ecuación.
- 1:43:03Para resolver esa ecuación voy a sacar
- 1:43:05un factor
- 1:43:07el factor común será 12 x
- 1:43:10será factor de x
- 1:43:13de x menos 2 y esto es igual a cero.
- 1:43:17Aplico exactamente la misma estrategia
- 1:43:19de la anterior.
- 1:43:2212 x es igual a cero
- 1:43:25o
- 1:43:26x menos 2 es igual a cero.
- 1:43:29En este caso x es igual a cero sería
- 1:43:33un primer candidato
- 1:43:35y x es igual a 2.
- 1:43:39Okay.
- 1:43:40Bueno, esos serían los
- 1:43:42los dos.
- 1:43:43Vuelvo a colocar esos números allá en la
- 1:43:45recta
- 1:43:47para establecer cuáles serían los
- 1:43:52cuáles serían los intervalos.
- 1:43:58Entonces, ubico cero
- 1:44:01por aquí cero, por aquí dos
- 1:44:04y me quedaría
- 1:44:06desde menos infinito hasta cero, primer
- 1:44:09intervalo, otro intervalo que va desde
- 1:44:11cero hasta dos y otro intervalo que va
- 1:44:14de dos
- 1:44:16hasta infinito.
- 1:44:18Bueno,
- 1:44:19esos serían los intervalos que voy a
- 1:44:20utilizar
- 1:44:22para llenar la siguiente tabla.
- 1:44:27Para llenar la siguiente tabla.
- 1:44:29Entonces, lo primero será colocar los
- 1:44:31intervalos
- 1:44:36desde menos infinito a cero,
- 1:44:40desde cero a dos
- 1:44:43y desde dos hasta infinito.
- 1:44:46Okay.
- 1:44:47Establezcamos entonces ahora los valores
- 1:44:50de prueba. Entonces, yo he colocado aquí
- 1:44:54x = -1,
- 1:44:57x = -1, por aquí vamos a colocar x = 1 y
- 1:45:02por aquí x = a 3.
- 1:45:05Okay.
- 1:45:06Ahora con la segunda derivada vamos a
- 1:45:09evaluar esos números de prueba.
- 1:45:11Voy a colocarla por acá.
- 1:45:24Bueno, dejémosla acá.
- 1:45:26Listo, entonces para el primero,
- 1:45:29bueno, para el primero tenemos que la
- 1:45:31segunda derivada,
- 1:45:34la segunda derivada sería 12
- 1:45:37multiplicado por algo elevado al
- 1:45:39cuadrado
- 1:45:42menos
- 1:45:4424
- 1:45:47eh y el primer valor sería -1.
- 1:45:57Bueno, esto me daría 36
- 1:46:00el primer valor, 36.
- 1:46:03Entonces, vamos a escribir aquí que
- 1:46:08f segunda
- 1:46:09de -1 es igual
- 1:46:12a 36.
- 1:46:15Aquí vamos a calcular f segunda de 1
- 1:46:19igual
- 1:46:21y f segunda
- 1:46:23de 3 igual.
- 1:46:26Entonces, en el caso de 1
- 1:46:36en el caso de 1 será igual a -12.
- 1:46:43Y en el caso de 3
- 1:46:58tenemos 36.
- 1:47:0336. Ahora
- 1:47:05establezcamos que esto es
- 1:47:07mayor que 0, esto es menor que 0 y esto
- 1:47:11es mayor que 0.
- 1:47:13Okay.
- 1:47:15Bueno, y por aquí tengo
- 1:47:17por aquí tengo eh la definición.
- 1:47:21Entonces
- 1:47:23decimos que
- 1:47:25si f segunda es mayor que 0, entonces es
- 1:47:28cóncava hacia arriba. Entonces, esa es
- 1:47:30la conclusión que vamos a tener acá.
- 1:47:33Entonces, aquí
- 1:47:34cóncava
- 1:47:38hacia
- 1:47:41hacia arriba.
- 1:47:45Aquí menor que 0
- 1:47:49cóncava
- 1:47:52hacia abajo.
- 1:47:55Y aquí otra vez mayor que 0
- 1:47:59cóncava
- 1:48:02hacia arriba.
- 1:48:05Hacia arriba. Okay.
- 1:48:08Bueno.
- 1:48:09Entonces, ya tenemos la segunda tabla,
- 1:48:10entonces ya tenemos
- 1:48:13eh
- 1:48:14los intervalos en que la función es
- 1:48:16creciente, decreciente y también los
- 1:48:19intervalos donde hay donde Está la
- 1:48:22función cóncava hacia arriba y cóncava
- 1:48:24hacia abajo.
- 1:48:25Okay, asociado a esa concavidad,
- 1:48:27entonces recuerden que habíamos visto la
- 1:48:30definición del punto de inflexión.
- 1:48:33Entonces, básicamente qué dice la
- 1:48:35definición del punto de inflexión. Dice
- 1:48:38que Eh en el intervalo en que la función
- 1:48:41cambie de cóncava hacia arriba a cóncava
- 1:48:43hacia abajo o viceversa, entonces
- 1:48:46garantiza que ahí hay un punto de
- 1:48:48inflexión.
- 1:48:50Okay, entonces tenemos
- 1:48:52Tenemos dos puntos de inflexión, ¿no?
- 1:48:55Entonces, miren.
- 1:48:56Aquí
- 1:48:58Justamente aquí, en X igual a 0
- 1:49:02En X igual a 0 tenemos De cóncava hacia
- 1:49:06arriba pasó a cóncava hacia abajo. Y
- 1:49:08aquí, en X igual a 2
- 1:49:12Lo mismo. De cóncava hacia abajo pasó a
- 1:49:14cóncava hacia arriba, entonces Estos
- 1:49:17serían
- 1:49:18Puntos de inflexión.
- 1:49:20Esos serían los dos puntos de inflexión.
- 1:49:22Entonces, los puntos de inflexión
- 1:49:26Vamos a hallarlos
- 1:49:28Aquí
- 1:49:30Con la función.
- 1:49:32Entonces, vamos a calcular
- 1:49:35Vamos a calcular F de 0
- 1:49:38F de 0, que en este caso sería igual a
- 1:49:400. Es decir
- 1:49:43Un punto dos de coordenadas 0,
- 1:49:480.
- 1:49:49Y vamos a calcular también F de
- 1:49:53F de 2.
- 1:49:55F de 2. En este caso, F de 2
- 1:50:04En este caso tenemos
- 1:50:072 elevado a la 4
- 1:50:11Menos 4
- 1:50:14Elevado a la 3.
- 1:50:17Elevado a la 3 y el número es 2.
- 1:50:242.
- 1:50:25O sea, me da -16.
- 1:50:28-16.
- 1:50:30Obtenemos.
- 1:50:33Listo.
- 1:50:37Entonces, tenemos
- 1:50:38otro punto que sería el punto 3 de
- 1:50:41coordenadas
- 1:50:442, -16.
- 1:50:47Y estos serían
- 1:50:49puntos de inflexión.
- 1:50:52Puntos de inflexión.
- 1:50:55Bueno, ahí vamos resumiendo, ahí vamos
- 1:50:58haciendo el, digamos, el análisis y
- 1:50:59después lo vamos a verificar allá en la
- 1:51:03en la gráfica.
- 1:51:04Okay. Y por último,
- 1:51:06y por último, vamos a aplicar el
- 1:51:08criterio de la segunda derivada.
- 1:51:12Entonces,
- 1:51:13criterio
- 1:51:16de la segunda derivada.
- 1:51:23De la segunda derivada. Entonces,
- 1:51:24recuerden que la el criterio de la
- 1:51:26segunda derivada me sirve para verificar
- 1:51:30la existencia de un máximo o de un
- 1:51:33mínimo relativo.
- 1:51:35Okay. Y entonces,
- 1:51:36para eso necesito la segunda derivada.
- 1:51:43Para eso necesito la segunda derivada.
- 1:51:45Y los valores que voy a evaluar a través
- 1:51:48de la segunda derivada serían los
- 1:51:50números críticos.
- 1:51:52O sea, estos que tengo acá, miren.
- 1:51:54Estos serían los valores.
- 1:52:05Okay. Entonces,
- 1:52:07eh, vamos a calcular
- 1:52:10F segunda de 0.
- 1:52:14Entonces,
- 1:52:16F segunda de 0
- 1:52:18será igual
- 1:52:20a cero.
- 1:52:23Y F segunda
- 1:52:26F segunda de tres
- 1:52:29que será igual
- 1:52:32a ver cuánto nos da.
- 1:52:39Bueno, F segunda
- 1:52:41sería 12
- 1:52:43multiplicado por
- 1:52:46por tres
- 1:52:48elevado al cuadrado
- 1:52:49menos
- 1:52:5124 multiplicado por tres.
- 1:52:54Y eso sería 36.
- 1:52:5936.
- 1:53:0236.
- 1:53:04Bueno,
- 1:53:05entonces recuerden que el criterio dice
- 1:53:07que
- 1:53:13dice que si es mayor
- 1:53:15que si es mayor como en este caso
- 1:53:18como en este caso
- 1:53:20entonces
- 1:53:22la conclusión es que hay un
- 1:53:24mínimo relativo.
- 1:53:28Mínimo relativo.
- 1:53:29Entonces ese número
- 1:53:32ese mínimo relativo ya lo habíamos
- 1:53:33definido aquí, mire, a través del
- 1:53:35criterio de la primera derivada, mire,
- 1:53:38mínimo relativo en tres.
- 1:53:41En tres y ya dijimos que era el punto de
- 1:53:43coordenadas
- 1:53:48Ese es el mismo.
- 1:53:49Entonces es el punto uno
- 1:53:53verificado a través del criterio de la
- 1:53:54segunda derivada cuyas coordenadas son
- 1:53:573, menos
- 1:53:5927.
- 1:54:01Pero qué pasa con F segunda de cero
- 1:54:03igual a cero, pues dice aquí que el
- 1:54:05criterio falla y no puede usted
- 1:54:06determinar si es mínimo o máximo.
- 1:54:09Bueno, eso sería
- 1:54:11a grosso modo digamos como lo que uno
- 1:54:14hace
- 1:54:15eh de forma manual, es de forma
- 1:54:17analítica
- 1:54:18antes de pasar a la gráfica y ahora
- 1:54:20vamos a garantizar o vamos a ver cómo
- 1:54:23sería pues esa función en GeoGebra.
- 1:54:25Entonces vamos a pasarnos a GeoGebra.
- 1:54:30Okay, bueno, lo primero es vamos a poner
- 1:54:33ahí la función.
- 1:54:35A ver, yo la tengo por acá.
- 1:54:38Entonces la función es f de x
- 1:54:46f de x es igual
- 1:54:48f de x es igual a x a la 4
- 1:54:55a x a la 4
- 1:54:58-4x a la 3
- 1:55:00-4x a la 3
- 1:55:04Okay.
- 1:55:05Bueno, esa es la función.
- 1:55:07Bueno.
- 1:55:08Entonces tenemos
- 1:55:12tenemos eh
- 1:55:15Bueno, dijimos que habíamos hallado
- 1:55:18números críticos
- 1:55:20números críticos en cero. Vamos a
- 1:55:23colocar los los primeros números los
- 1:55:25primeros números eh
- 1:55:29los primeros números críticos. Permítame
- 1:55:32yo
- 1:55:33miro acá.
- 1:55:37Cómo los vamos a colocar.
- 1:55:40Eh
- 1:55:43A caray.
- 1:55:46Permítame yo veo acá.
- 1:55:50Bueno, hay hay varias formas de de
- 1:55:52sacarlos allá en la
- 1:55:56de sacarlos allá en en GeoGebra, pero
- 1:55:59voy a utilizar
- 1:56:01voy a utilizar este comando que es
- 1:56:05a través de extremos
- 1:56:09extremos
- 1:56:11extremos eh
- 1:56:13y polinomio.
- 1:56:16Extremos
- 1:56:18extremos Ah, pero esta no es.
- 1:56:21Esta no es, esta no es.
- 1:56:25A ver, extremos función y abscisa.
- 1:56:29Es esta.
- 1:56:30Entonces, de F,
- 1:56:32coma,
- 1:56:34por ejemplo, eh desde -5,
- 1:56:38desde -5 hasta
- 1:56:41hasta 5. Vamos a colocarlo ahí.
- 1:56:44Listo.
- 1:56:46Extremos de -5 a 5.
- 1:56:52A ver.
- 1:56:54Solo me colocó uno.
- 1:56:58Solo me colocó uno.
- 1:57:06Sí, solo me colocó uno. Entonces, ese
- 1:57:09valor ¿cuál es? Ese valor sería este de
- 1:57:11aquí, el mínimo, el mínimo recuerden que
- 1:57:13habíamos calculado un mínimo relativo
- 1:57:16que es eh el punto de coordenadas 3,
- 1:57:19-27. O sea, ahí ya tenemos el primero.
- 1:57:23¿Sí?
- 1:57:24Y tenemos otros puntos que son los
- 1:57:26puntos de inflexión, entonces vamos a
- 1:57:27ver los puntos de inflexión.
- 1:57:30Entonces, vamos a decirle punto
- 1:57:34punto de inflexión
- 1:57:37del polinomio F.
- 1:57:41Punto de inflexión.
- 1:57:44Okay.
- 1:57:45Entonces, tenemos dos puntos de
- 1:57:47inflexión.
- 1:57:49Tenemos el punto de coordenadas 0,0 y el
- 1:57:522, -16.
- 1:57:55A ver si lo tenemos por acá, dos puntos
- 1:57:57de inflexión, el 2, -16 y el 0,0. Ahí
- 1:58:01está bien.
- 1:58:04Okay.
- 1:58:05Bueno, pero la otra es analizar los
- 1:58:08puntos, los puntos no, sino los
- 1:58:10intervalos en que la función es
- 1:58:12creciente o decreciente. Entonces, ¿qué
- 1:58:14dijimos de acuerdo
- 1:58:16al análisis?
- 1:58:17Dijimos
- 1:58:19dijimos que desde -infinito hasta 0 la
- 1:58:23función
- 1:58:24decrece.
- 1:58:27Entonces, desde menos infinito, desde
- 1:58:30menos infinito hasta cero viene
- 1:58:32decreciendo, o sea, viene bajando hasta
- 1:58:34aquí.
- 1:58:34Decrece.
- 1:58:36Luego,
- 1:58:39crece desde cero hasta tres.
- 1:58:43La función crece desde cero hasta tres.
- 1:58:49Caray.
- 1:58:51De cero a tres.
- 1:58:54Ah, bueno, pero aquí es, a ver, espere
- 1:58:56un momentico.
- 1:58:58Desde menos infinito
- 1:59:01a cero, de cero a tres, decreciente. Es
- 1:59:04decir, la función sigue decreciendo. De
- 1:59:06cero a tres sigue decreciendo.
- 1:59:08O sea, sería esta parte, mire.
- 1:59:10Desde aquí hasta
- 1:59:13hasta el tres. Hasta este punto la
- 1:59:16función se sigue decreciendo.
- 1:59:19Y ahora, desde tres hasta infinito la
- 1:59:22función crece.
- 1:59:23O sea, sería el otro.
- 1:59:25El otro intervalo.
- 1:59:27Bueno, eso con respecto a los intervalos
- 1:59:29[resoplido] de crecimiento y
- 1:59:31decrecimiento.
- 1:59:32Y
- 1:59:34con relación
- 1:59:36con relación a la concavidad, entonces
- 1:59:38se dice que es cóncava hacia arriba
- 1:59:41y
- 1:59:42desde menos infinito hasta cero, pero
- 1:59:46eh la cosa es que no sé
- 1:59:49no sé cómo hacer el ajuste de la escala
- 1:59:51aquí para mostrarles bien.
- 1:59:54Pero vamos a tener
- 1:59:56vamos a hacer un plan B acá.
- 2:00:00Mi profe, qué pena le interrumpo. La
- 2:00:02escala se puede ajustar manteniendo
- 2:00:04shift presionado y y seleccionando el
- 2:00:08eje.
- 2:00:09A ver, vamos a ver, profe.
- 2:00:11Shift y
- 2:00:12¿y cómo, profe?
- 2:00:13No, sobre sobre el eje que que quiere
- 2:00:16cambiar la
- 2:00:17¿Acá sobre este?
- 2:00:19Eso. Y dele hacia Eso, ahí cuando le
- 2:00:23sale esa flechita es porque
- 2:00:24No, pero pero pero se
- 2:00:26Mantenga el chi, eso, mantenga el chi
- 2:00:28presionado y dele hacia hacia donde lo
- 2:00:30quiera usted.
- 2:00:31ya, ya,
- 2:00:32sí,
- 2:00:38Bueno, aquí ya podemos ver un poco más,
- 2:00:40pero podíamos
- 2:00:42como la cosa, shift, eso.
- 2:00:45Bueno, ahí sí se puede ver mejor.
- 2:00:47Entonces, tenemos
- 2:00:49que la función es cóncava
- 2:00:51cóncava hacia arriba desde menos
- 2:00:53infinito hasta cero. Entonces, revisemos
- 2:00:56esa parte.
- 2:00:58Desde menos infinito hasta cero.
- 2:01:01Mire, desde menos infinito cóncava hacia
- 2:01:04arriba, o sea, hasta aquí.
- 2:01:07Cóncava hacia arriba, ¿sí?
- 2:01:09Desde cero hasta dos es cóncava hacia
- 2:01:13abajo, o sea, sería este pedazo aquí no
- 2:01:15más.
- 2:01:17O sea, desde B hasta C, cóncava hacia
- 2:01:19abajo.
- 2:01:20Desde C hasta más infinito
- 2:01:23sería cóncava hacia arriba.
- 2:01:26Y aquí donde hay un cambio de
- 2:01:28concavidad, que es justamente aquí en
- 2:01:30este punto, de cóncava hacia arriba a
- 2:01:32cóncava hacia abajo, este sería el punto
- 2:01:34de inflexión. Y en este otro caso
- 2:01:36también, en que cóncava hacia abajo y
- 2:01:39ahora cóncava hacia arriba serían los
- 2:01:40dos puntos de inflexión.
- 2:01:42Bueno, y esa es la forma como se se
- 2:01:44analiza la gráfica, ¿no?
- 2:01:46Y digamos que para realizar más cosas,
- 2:01:49más elementos
- 2:01:51en el caso de unas funciones más
- 2:01:53complejas, porque
- 2:01:54esta función la la busqué, la la
- 2:01:56construí garantizando pues que la
- 2:01:58solución de las ecuaciones fuera
- 2:02:00sencilla para mostrar el procedimiento.
- 2:02:03Se utilizan se utilizan el
- 2:02:06comportamiento a través de los límites,
- 2:02:08en el caso de la de la existencia, por
- 2:02:10ejemplo, de asíntotas verticales, de
- 2:02:13asíntotas horizontales, entonces se
- 2:02:15complementa para hacer el esbozo de una
- 2:02:17gráfica. Eso sería como para para
- 2:02:20terminar.
- 2:02:21Bueno, no sé si tienen preguntas hasta
- 2:02:23ahí.
- 2:02:26Porque nos vamos a pasar ahora sí al
- 2:02:27ejercicio de aplicación, ¿qué horas
- 2:02:29tenemos?
- 2:02:31[risas]
- 2:02:33Ya, hasta el momento no hay preguntas,
- 2:02:35mi profe.
- 2:02:35Okay, bueno.
- 2:02:37Ténganme paciencia porque dice y como
- 2:02:39dice el profe,
- 2:02:40yo me emociono aquí, pero quería
- 2:02:42mostrarles, digamos, todo el
- 2:02:43procedimiento porque es que,
- 2:02:45digamos, un estudiante que no,
- 2:02:47que no tiene, bueno, que no está en la
- 2:02:50presencialidad, se pierde de todo esto,
- 2:02:52¿sí? Y entonces, el único espacio en el
- 2:02:54que podemos compartir toda esta cantidad
- 2:02:57de de de de conocimiento, de teoría, de
- 2:02:59análisis, es en este espacio,
- 2:03:01justamente, así que,
- 2:03:03vamos a pasar a la a la aplicación.
- 2:03:05Entonces,
- 2:03:07vamos a ir un poco más rápido, en este
- 2:03:09caso,
- 2:03:10de la aplicación. Bueno, el ejercicio
- 2:03:12aplicación, este es un contexto
- 2:03:14que tiene el mismo modelo de de función
- 2:03:18cúbica, pero pues es un contexto
- 2:03:20totalmente diferente, pues, que no no
- 2:03:23tendría ningún sentido resolver el el A
- 2:03:25o el B o el cualquiera de las letras
- 2:03:27porque
- 2:03:28ese es la la tarea que les toca a
- 2:03:30ustedes.
- 2:03:31Entonces, dice así,
- 2:03:34"Para la carga de datos en procesamiento
- 2:03:36en un centro de cómputo en la nube, en
- 2:03:39terabytes,
- 2:03:41eh,
- 2:03:43donde T es el tiempo en horas y F de T
- 2:03:45es la carga de datos en terabytes.
- 2:03:47Entonces, el modelo,
- 2:03:50eh, se pide que a través de ese modelo
- 2:03:52se analice lo siguiente lo siguiente.
- 2:03:56Primero,
- 2:03:57qué información da la primera derivada
- 2:03:59de
- 2:04:00F prima de T sobre el procesamiento de
- 2:04:02datos.
- 2:04:04Eh, segundo,
- 2:04:06eh, la segunda derivada,
- 2:04:09que haga la segunda derivada.
- 2:04:12Eh, que explique antes de calcular para
- 2:04:15qué sirve cada una, cada una de esas,
- 2:04:18eh,
- 2:04:19digamos,
- 2:04:20de esas derivadas, para qué me sirve,
- 2:04:23eh, en ese contexto, eh, relacionado con
- 2:04:26la carga de datos. Eh, bueno, esto
- 2:04:27aplica más, digamos, más como para
- 2:04:30para estudiantes, eh, de ingeniería
- 2:04:33ingeniería de sistema, ingeniería
- 2:04:35electrónica, relacionados en el en el
- 2:04:38contexto de
- 2:04:40de esos datos.
- 2:04:42En el segundo dice que calcule las dos
- 2:04:45derivadas, la primera y la segunda, y
- 2:04:47con esos resultados determine en qué
- 2:04:49horas el tráfico no sube ni baja, en qué
- 2:04:52periodo la carga está creciendo,
- 2:04:54en qué horas
- 2:04:56en qué horas el bueno, el procesamiento
- 2:04:59se acelera
- 2:05:01y que haga la gráfica en GeoGebra de las
- 2:05:03tres funciones
- 2:05:05y que
- 2:05:07y que responda la pregunta en qué
- 2:05:08momento conviene activar servidores de
- 2:05:11respaldo y que explique la respuesta.
- 2:05:14Bueno, entonces aquí hay unos elementos
- 2:05:15relacionados con lo que yo acabo de
- 2:05:17explicar de manera analítica, por
- 2:05:19ejemplo, que mire dónde está creciendo,
- 2:05:24pero
- 2:05:25la diferencia con lo que les acabo de
- 2:05:27explicar es que vamos a poner en
- 2:05:29simultánea las tres gráficas,
- 2:05:32las tres gráficas, es decir, el modelo,
- 2:05:34el modelo de FDT, la derivada y la
- 2:05:38segunda derivada.
- 2:05:40Bueno, para responder la primera
- 2:05:41pregunta, entonces vamos a pasarnos al
- 2:05:43otro lado.
- 2:05:50Aquí.
- 2:05:52Entonces,
- 2:05:54entonces para responder la primera
- 2:05:55pregunta sería
- 2:05:58eh qué significa la primera derivada.
- 2:06:01Entonces, recuerdan que les mostré en el
- 2:06:03contexto de la cinemática que
- 2:06:06teníamos una primera
- 2:06:08una primera función,
- 2:06:12función de SDT y la primera derivada eh
- 2:06:16correspondía a la velocidad y la segunda
- 2:06:18derivada correspondía a la aceleración,
- 2:06:20pues aquí ocurre algo similar.
- 2:06:23Entonces, se dice que
- 2:06:25F prima de T proporciona la tasa de
- 2:06:28cambio, se suele se suele llamar también
- 2:06:31razón de cambio.
- 2:06:33Entonces,
- 2:06:35tasa de cambio instantánea de la carga
- 2:06:38de datos.
- 2:06:40Y las unidades serían en terabyte hora.
- 2:06:43Terabyte hora.
- 2:06:45Okay.
- 2:06:47Bueno.
- 2:06:49Otra parte dice que eh bueno, ¿para qué
- 2:06:51sirve? ¿Para qué sirve eh digamos esa
- 2:06:55primera derivada?
- 2:06:57Pues en este contexto esa primera
- 2:07:00derivada sirve para la gestión de
- 2:07:02servidores en la nube. Quienes tienen
- 2:07:04conocimiento de eso, bueno, yo
- 2:07:05desconozco eso.
- 2:07:07Eh se dice que permite conocer si
- 2:07:12la cola de peticiones está creciendo, es
- 2:07:15decir, lo que les acabo de explicar.
- 2:07:18F prima de T es mayor que cero,
- 2:07:21o sea, está creciendo.
- 2:07:23O también podemos analizar
- 2:07:26eh si la capacidad de cómputo se está
- 2:07:30está decreciendo en el sistema, es
- 2:07:32decir, F prima de T es menor que cero.
- 2:07:36Bueno, permite calcular eso. O también
- 2:07:39en el caso de que F prima de tres,
- 2:07:42perdón, F prima de cero sea i
- 2:07:45F prima de T sea igual a cero. En ese
- 2:07:47caso permite identificar las horas
- 2:07:50críticas
- 2:07:52de flujo estacionario.
- 2:07:54Donde se alcanzan
- 2:07:57picos de congestión o valles, es decir,
- 2:08:00donde
- 2:08:01donde se disminuye, donde se disminuye
- 2:08:04esa cola
- 2:08:05de datos
- 2:08:07que está eh siendo
- 2:08:10siendo procesada para subir a la nube.
- 2:08:13Bueno, eso sería más o menos
- 2:08:15eh
- 2:08:16la primera parte.
- 2:08:18Para la segunda parte, entonces, vamos a
- 2:08:20comenzar a calcular la primera y la
- 2:08:22segunda derivada. Entonces, vamos a
- 2:08:23pasar ahí.
- 2:08:39Bueno, calculamos primera derivada.
- 2:08:43Bueno, entonces F prima
- 2:08:54F prima de T será igual
- 2:09:16Okay.
- 2:09:17Bueno, vamos a aplicar la la derivada de
- 2:09:20manera directa para no demorarnos.
- 2:09:21Entonces, vamos a decir que esto es
- 2:09:253/5
- 2:09:273/5 de T al cuadrado menos
- 2:09:31menos 12 T
- 2:09:33más
- 2:09:3545. Esa sería la primera derivada.
- 2:09:38La segunda derivada.
- 2:09:44F segunda de T sería
- 2:09:476/5
- 2:09:506/5 de T menos
- 2:09:53menos 12.
- 2:09:55Okay.
- 2:09:56Bueno.
- 2:09:58Entonces, recuerden que con la primera
- 2:09:59parte
- 2:10:00hallamos los números críticos.
- 2:10:03Entonces, para hallar los números
- 2:10:05críticos
- 2:10:11pues hacemos 3/5
- 2:10:163/5 de T cuadrado menos 12 T
- 2:10:21eh más 45
- 2:10:25igual a cero.
- 2:10:26Esta es una
- 2:10:28esta es una qué esta es una ecuación
- 2:10:30cuadrática que podemos simplificar
- 2:10:33si usted multiplica, por ejemplo
- 2:10:37si multiplica por el inverso
- 2:10:39multiplicativo, es decir, por 5/3
- 2:10:42entonces obtenemos
- 2:10:46obte que esto es
- 2:10:48T cuadrado
- 2:10:50-20T
- 2:10:52-20T + 75
- 2:10:57= 0.
- 2:10:58Bueno, esto es por conveniencia
- 2:11:01para resolver esta ecuación eh por
- 2:11:04factorización, porque ustedes saben que
- 2:11:06se puede resolver como por tres formas
- 2:11:08distintas, entonces yo he elegido esa.
- 2:11:11Entonces, aquí vamos a factorizar.
- 2:11:16Vamos a factorizar este trinomio como T
- 2:11:21T menos
- 2:11:22y T menos por menos, menos por más da
- 2:11:25menos
- 2:11:26y esto = 0.
- 2:11:29Entonces, se buscan dos números
- 2:11:31dos números que sumados den -20 y que
- 2:11:34multiplicados den 75. Esos números son
- 2:11:385 y 15.
- 2:11:41Entonces, para resolver esa ecuación
- 2:11:43hacemos
- 2:11:44T -5 = 0
- 2:11:47o
- 2:11:49T -15 = 0. En este caso, T es = 5 y T es
- 2:11:56= 15.
- 2:11:58Okay, estos serían nuestros números
- 2:12:00críticos.
- 2:12:01Dos números críticos que van que van a
- 2:12:04servirnos
- 2:12:06para
- 2:12:07eh el análisis.
- 2:12:09Okay.
- 2:12:12Bueno, entonces, ahora
- 2:12:15lo que vamos a hacer es
- 2:12:17responder la pregunta horas en que la
- 2:12:19carga no sube ni baja.
- 2:12:22Horas en que la carga no sube ni baja.
- 2:12:47Entonces, es
- 2:12:49F prima de T
- 2:12:52igual a cero.
- 2:12:53Entonces esos serían estos dos valores.
- 2:12:56Serían esos dos primeros valores.
- 2:12:59Okay.
- 2:13:01Bueno.
- 2:13:07Ahora vamos a aplicar
- 2:13:09vamos a aplicar, recuerden que el la
- 2:13:11segunda derivada me sirve para
- 2:13:14establecer eh
- 2:13:17la existencia de un mínimo o de un
- 2:13:19máximo local. Entonces vamos a aplicar
- 2:13:21criterio de la segunda derivada.
- 2:13:36Criterio de la segunda derivada.
- 2:13:38Es decir, voy a evaluar a través de la
- 2:13:40segunda derivada
- 2:13:41estos números críticos.
- 2:13:44Entonces
- 2:13:46F segunda
- 2:13:48F segunda de cinco
- 2:13:51que será igual
- 2:13:54que será igual a 6/5
- 2:13:586/5 por 5 menos
- 2:14:01menos 12.
- 2:14:06Y esto me da
- 2:14:08esto me da
- 2:14:09menos
- 2:14:116.
- 2:14:12Y también voy a calcular F segunda
- 2:14:16de 15.
- 2:14:19Es decir, 6/5
- 2:14:22multiplicado por 15
- 2:14:24menos 12.
- 2:14:26Y esto me da
- 2:14:29y esto me da 6.
- 2:14:32Bueno.
- 2:14:33Entonces
- 2:14:34este número es menor que cero
- 2:14:38y este número es mayor que cero.
- 2:14:41Ese número es mayor que cero. Entonces
- 2:14:44en el caso
- 2:14:45en el caso del menor que cero
- 2:14:48entonces la conclusión sería que aquí
- 2:14:51hay un
- 2:14:54máximo local.
- 2:14:59Y en este otro sería aquí hay un
- 2:15:03mínimo
- 2:15:04local. Okay.
- 2:15:07Bueno, estoy yendo un poco rápido porque
- 2:15:08ya estamos sobrepasados del tiempo.
- 2:15:11Entonces,
- 2:15:12¿cuáles son esos puntos? ¿Cuáles son
- 2:15:15esos puntos? Esos puntos son evaluar
- 2:15:18esos números a través de la función, es
- 2:15:21decir,
- 2:15:22f de cinco,
- 2:15:24f de cinco
- 2:15:26es igual
- 2:15:28calculándolo a través de la expresión,
- 2:15:30eso me da
- 2:15:32180
- 2:15:34terabytes.
- 2:15:36Es decir, que el punto
- 2:15:39tiene coordenadas
- 2:15:415,
- 2:15:44180.
- 2:15:45Y en este caso,
- 2:15:48tenemos que esto es,
- 2:15:50a ver,
- 2:15:52tenemos f de 15
- 2:15:55y f de 15
- 2:15:57me da
- 2:15:5980
- 2:16:01terabytes.
- 2:16:03Es decir, el punto
- 2:16:06de coordenadas
- 2:16:0915,
- 2:16:1180.
- 2:16:13Bueno,
- 2:16:14okay.
- 2:16:16Bueno, entonces,
- 2:16:18esos son los esos son los criterios.
- 2:16:19Entonces, recuerden que
- 2:16:21recuerden que eh
- 2:16:25el criterio de la segunda derivada
- 2:16:28me determina ese máximo y ese mínimo.
- 2:16:30Pero
- 2:16:32en el caso que la primera derivada sea
- 2:16:35igual a cero,
- 2:16:37a ver,
- 2:16:39sea igual a cero,
- 2:16:42bueno,
- 2:16:44bueno, vamos a analizar primero, vamos a
- 2:16:46analizar primero antes de meternos allá,
- 2:16:49vamos a analizar primero los periodos
- 2:16:52en que la carga está creciendo.
- 2:16:54Entonces, vamos a escribir aquí
- 2:17:01periodos
- 2:17:05en que la carga
- 2:17:08está creciendo.
- 2:17:11Es una de las preguntas
- 2:17:15que debemos responder.
- 2:17:17Y lo vamos a hacer con los números
- 2:17:18críticos. Bueno, yo tengo por aquí la
- 2:17:20tabla.
- 2:17:22Okay.
- 2:17:24Entonces, [carraspeo]
- 2:17:26como los números críticos, como los
- 2:17:28números críticos son 5 y 15, entonces,
- 2:17:32eh los intervalos me quedarían
- 2:17:36Ah, bueno, esta esta función no diríamos
- 2:17:39eh desde menos infinito,
- 2:17:41no diríamos desde menos infinito a a 5,
- 2:17:44¿por qué? Pues porque porque no tiene
- 2:17:47ningún sentido eh
- 2:17:50el los números negativos para esta
- 2:17:52función, ¿no?
- 2:17:53¿Por qué? Porque es una función que
- 2:17:56depende del tiempo, entonces, el tiempo
- 2:17:58lo vamos a tomar desde 0. Es decir, esta
- 2:18:00función
- 2:18:02eh nos conviene analizarla o mejor ese
- 2:18:05modelo está definido desde 0 en
- 2:18:07adelante. Por eso es que en este caso
- 2:18:10particular, voy a colocar el intervalo
- 2:18:12que vaya desde 0
- 2:18:14hasta 5.
- 2:18:16El otro intervalo sería desde 5 hasta 15
- 2:18:20y el otro intervalo sí sería desde 15 en
- 2:18:22adelante, es decir, hasta infinito.
- 2:18:25Bueno,
- 2:18:26elijamos los valores de prueba
- 2:18:27rápidamente, entonces, un número que
- 2:18:29esté entre 0 y 5, yo voy a tomar T = 1.
- 2:18:34Por aquí voy a tomar
- 2:18:36T = 6.
- 2:18:38Y por aquí voy a tomar T = 16. Y voy a
- 2:18:42calcular el signo, voy a calcular el
- 2:18:45signo a través de la segunda derivada
- 2:18:48que la tengo acá.
- 2:18:51Entonces, mirémoslo.
- 2:18:54Entonces, esta es la segunda derivada,
- 2:18:55entonces vamos a calcular
- 2:18:58Ah no, esta es la esta es la segunda,
- 2:18:59necesito la primera.
- 2:19:02Necesito la primerita, es esta.
- 2:19:11Okay.
- 2:19:13Entonces vamos a calcular eh
- 2:19:16F prima
- 2:19:19Vamos a calcular
- 2:19:21F prima de 1
- 2:19:25F prima de 6
- 2:19:27Y F prima
- 2:19:29De
- 2:19:3016
- 2:19:32Igual, igual.
- 2:19:34Bueno, entonces F prima de 1 me da 33,6.
- 2:19:4033,6
- 2:19:43Por aquí me da -5,4
- 2:19:48Y por acá me da 6,6.
- 2:19:516,6
- 2:19:52Entonces analizando esto es mayor que 0
- 2:19:56Esto es menor que 0 y esto es mayor que
- 2:20:000. Entonces ya saben las conclusiones,
- 2:20:02¿no?
- 2:20:03Entonces mayor que 0 significa
- 2:20:05Creciente
- 2:20:07Por aquí decreciente
- 2:20:11Y por aquí nuevamente creciente.
- 2:20:14Bueno, eso es.
- 2:20:16Okay.
- 2:20:17Entonces para responder esa parte,
- 2:20:19entonces lo que podemos decir es Que la
- 2:20:22carga de datos eh en procesamiento está
- 2:20:26creciendo en qué intervalos
- 2:20:28Desde 0 hasta 5
- 2:20:32Desde 0 hasta 5
- 2:20:35Unido desde
- 2:20:38Desde 15
- 2:20:41Hasta infinito
- 2:20:44Horas.
- 2:20:45Horas porque
- 2:20:47Hora es el dominio de la función, ¿no?
- 2:20:49Okay.
- 2:20:51Bueno.
- 2:20:52Y por el otro lado
- 2:20:55Nos preguntan las horas en el que el
- 2:20:58procesamiento se está acelerando.
- 2:21:00Y para eso vamos a utilizar la segunda
- 2:21:03derivada.
- 2:21:04Entonces, la segunda derivada que ya la
- 2:21:07tenía por acá.
- 2:21:18Okay.
- 2:21:19Entonces, vamos a colocar aquí
- 2:21:21horas
- 2:21:25horas en que el procesamiento
- 2:21:35se está acelerando.
- 2:21:42Se está acelerando. Okay.
- 2:21:44Es decir, vamos a revisar
- 2:21:46F F segunda de T
- 2:21:50mayor que cero.
- 2:21:51¿Listo?
- 2:21:52Bueno, entonces, eh
- 2:21:55vamos a ponerla acá.
- 2:21:59Y vamos a calcular
- 2:22:03Vamos a calcular eso. Entonces,
- 2:22:05tenemos la segunda derivada,
- 2:22:07entonces, vamos a decir 6/5
- 2:22:116/5 de T - 12 es mayor que cero.
- 2:22:16Observen ahora que ya no tengo que ya no
- 2:22:19tengo una ecuación, sino tengo una
- 2:22:22inecuación.
- 2:22:23Porque aquí ya no tengo el igual, sino
- 2:22:26tengo mayor.
- 2:22:27Entonces, vamos a resolver.
- 2:22:29Entonces, aquí diríamos
- 2:22:316/5 de T es mayor que 12 y
- 2:22:37aquí tendríamos a
- 2:22:40que T es mayor
- 2:22:43que 12 multiplicado por
- 2:22:455/6, o sea, que T es mayor que
- 2:22:4910.
- 2:22:51Bueno, este es el dato que me interesa.
- 2:22:53T es mayor que 10. Entonces, significa
- 2:22:56que
- 2:22:57significa que se está acelerando el
- 2:22:59procesamiento
- 2:23:01a partir de la hora 10.
- 2:23:04Eso sería.
- 2:23:06Bueno.
- 2:23:09Y de una vez
- 2:23:11vamos a utilizar, vamos a utilizar ese
- 2:23:14valor
- 2:23:15para hacer el análisis
- 2:23:17de la concavidad.
- 2:23:25Okay. Bueno, entonces como solamente
- 2:23:27tengo un valor, aquí solamente me salen
- 2:23:29dos intervalos, uno que va desde 0 hasta
- 2:23:3210. Ya les dije por qué desde 0 y el
- 2:23:36otro que iría desde 10 hasta infinito.
- 2:23:39Entonces los valores de prueba para mí
- 2:23:42son
- 2:23:44T igual a 1 y T es igual a 11.
- 2:23:48T es igual a 11. Y aquí yo calculé
- 2:23:52F segunda de 1 y también calculé F
- 2:23:56segunda de 11.
- 2:23:59Y los resultados fueron
- 2:24:02-10.8
- 2:24:05y 1.2.
- 2:24:07Entonces este valor es menor que 0, este
- 2:24:11valor es mayor que 0 y la conclusión es
- 2:24:14que es
- 2:24:16cóncava
- 2:24:17hacia abajo.
- 2:24:21Hacia abajo y aquí cóncava hacia arriba.
- 2:24:29Cóncava hacia arriba. Okay.
- 2:24:32Bueno, eso sería
- 2:24:34eso sería eh la parte analítica.
- 2:24:39Entonces
- 2:24:41eh
- 2:24:42el procesamiento de los datos se está
- 2:24:44acelerando para todo tiempo eh posterior
- 2:24:48a la hora 10. Ya lo vamos a ver allá en
- 2:24:50las gráficas.
- 2:24:51Y ese ese ese tema T igual a 10
- 2:24:56como hay un cambio como hay un cambio de
- 2:24:58concavidad, me determina que ese es un
- 2:25:00punto de inflexión.
- 2:25:02Entonces, podríamos calcularlo
- 2:25:04como punto de inflexión
- 2:25:06haciendo
- 2:25:08F de 10
- 2:25:10y en este caso F de 10 es igual
- 2:25:13a 130
- 2:25:16terabytes.
- 2:25:17Okay.
- 2:25:18Bueno, y ahora sí, vamos a pasar a
- 2:25:20mostrar la gráfica, a mostrar las tres
- 2:25:23gráficas y hacer eh hacer el análisis de
- 2:25:26manera rápida porque
- 2:25:28estamos bien de tiempo.
- 2:25:30Entonces, pasémonos a Geogebra.
- 2:25:32Sí, mi profe, qué pena interrumpirte. Eh
- 2:25:34te encargaría, mi profe, si podemos
- 2:25:36rápidamente resumir la última parte
- 2:25:38porque sí, estoy en el SEAT y ya me
- 2:25:41están pidiendo retirarme.
- 2:25:43[risas]
- 2:25:44Listo, listo, listo, profe. 5 minutos
- 2:25:45cerramos, cerramos, listo. Acá. Bueno,
- 2:25:48vamos a hacerlo rápidamente, solamente
- 2:25:50las
- 2:25:51las funciones.
- 2:25:53Uy.
- 2:25:54Bueno, la función, entonces, la
- 2:25:56primerita, primerita,
- 2:25:59F
- 2:26:01vamos a colocar aquí
- 2:26:05F de X
- 2:26:07F de X es igual a 1/5
- 2:26:11a 1/5
- 2:26:12de X a la 3
- 2:26:16de X a la 3
- 2:26:18menos
- 2:26:20menos 6 X al cuadrado
- 2:26:256 X al cuadrado
- 2:26:28más 45 T
- 2:26:29más 45 X
- 2:26:32más 80. Esa es mi
- 2:26:34mi función.
- 2:26:36Esa es mi función.
- 2:26:45Bueno, esa es la función. Ahora vamos a
- 2:26:47calcular la derivada, una función que se
- 2:26:49llame G
- 2:26:51G de X
- 2:26:52que sea igual a la derivada
- 2:26:57a la derivada
- 2:27:00de la función F.
- 2:27:02Okay.
- 2:27:03Y vamos a poner otra función que se
- 2:27:05llame H de X.
- 2:27:07Que sea igual.
- 2:27:08A la derivada.
- 2:27:11A la derivada de la anterior que sería
- 2:27:13la derivada de.
- 2:27:14De G.
- 2:27:16Okay.
- 2:27:21Bueno, vamos a hacer.
- 2:27:27Caray.
- 2:27:29Bueno, aquí las tengo.
- 2:27:30Bueno, esas esas serían las. Esas serían
- 2:27:33las tres.
- 2:27:35Las tres, pero es que no se ve bien.
- 2:27:38Bueno, yo las tengo yo las tengo aquí.
- 2:27:40Aquí en la en la presentación.
- 2:27:44Y por tiempo vamos a pasar aquí. Mira,
- 2:27:46aquí están las tres.
- 2:27:48La función.
- 2:27:49La función eh.
- 2:27:54La función roja es el modelo, es la
- 2:27:56función. Es la función inicial.
- 2:28:00La segunda función.
- 2:28:02Eh la es la primera derivada, o sea,
- 2:28:04sería la azul.
- 2:28:07La azul y la tercera.
- 2:28:09Sería la segunda derivada de la roja.
- 2:28:12Okay.
- 2:28:13Y aquí vamos a ver si si tenemos, no sé
- 2:28:16si se escucha, a ver si tengo.
- 2:28:20Si tengo audios, permítanme un momento.
- 2:28:25Sí se escucha, sí está escuchando bien,
- 2:28:27profe, tranquilo.
- 2:28:28Sí, pero es que aquí vamos a poner un
- 2:28:30audio. Un audio acá.
- 2:28:34Necesito que suene esto.
- 2:28:37Okay, vamos a ver si se escucha.
- 2:28:39El cálculo diferencial es lo que evita.
- 2:28:41¿Sí? ¿Sí están escuchando?
- 2:28:43¿Sí se alcanzó a escuchar?
- 2:28:44Sí, señor, sí se escucha.
- 2:28:45Okay, listo, pues.
- 2:28:47Ponerle cuidado ahí, esa sería la.
- 2:28:52El cálculo diferencial es lo que evita
- 2:28:54que los servidores en la nube colapsen.
- 2:28:56La memoria en cola de un centro de datos
- 2:28:58obedece a modelos matemáticos que suben
- 2:29:01y bajan. En esta gráfica la curva roja
- 2:29:04es la carga en terabytes, es el estado
- 2:29:06actual del sistema. La curva azul es la
- 2:29:09primera derivada, el velocímetro. Nos
- 2:29:12indica si entran o salen datos. Hasta la
- 2:29:14hora 5, la velocidad es positiva y
- 2:29:17empuja la carga hasta el primer pico.
- 2:29:19Luego, el velocímetro se vuelve
- 2:29:21negativo.
- 2:29:22La carga cae y parece que el peligro ya
- 2:29:24pasó.
- 2:29:25Falso. Observa la segunda derivada, la
- 2:29:28recta verde que actúa como el pedal del
- 2:29:30acelerador.
- 2:29:32En la hora 10, tenemos un punto de
- 2:29:33inflexión.
- 2:29:35El acelerador cruza a terreno positivo.
- 2:29:37Aunque la carga siga bajando, el tráfico
- 2:29:40ya está acelerando. Es tu radar de
- 2:29:42alerta temprana.
- 2:29:44En la hora 15, el velocímetro azul
- 2:29:46vuelve a ser positivo tras tocar el
- 2:29:48fondo del valle.
- 2:29:49Como la aceleración verde ya traía
- 2:29:51impulso, los datos se disparan
- 2:29:53verticalmente sin control. Si enciendes
- 2:29:56servidores de respaldo recién aquí, la
- 2:29:59congestión repentina colapsará todo el
- 2:30:01sistema. Por eso, la matemática exige
- 2:30:03iniciar el protocolo preventivo
- 2:30:05exactamente en la hora 10, mientras el
- 2:30:07tráfico está abajo.
- 2:30:09La primera derivada lee tu presente,
- 2:30:11pero la segunda te avisa hacia dónde vas
- 2:30:14mucho antes de que sea tarde.
- 2:30:21Bueno, y de esta forma terminamos.
- 2:30:23[risas]
- 2:30:24Faltó analizar ahí unas cositas, pero
- 2:30:26bueno, ese ese video, si lo vuelven a
- 2:30:28ver en la en la grabación que les vamos
- 2:30:31a compartir, ahí está,
- 2:30:33digamos, el análisis de lo que pedía él,
- 2:30:36el ejercicio de aplicación.
- 2:30:39Bueno, ha sido un gusto compartir con
- 2:30:40ustedes.
- 2:30:41Les deseo una buena noche.
- 2:30:44Mi profe, más que agradecido con usted
- 2:30:47por el apoyo, por el desarrollo, todo
- 2:30:49muy bien detallado, muy bien descrito.
- 2:30:52Entonces, le agradezco completamente por
- 2:30:54el apoyo a mis demás tutores de apoyo
- 2:30:57también, muchísimas gracias por el
- 2:30:59acompañamiento
- 2:31:01y, pues, por la realización de esta gran
- 2:31:03webconferencia. Eh, compañeritos, esta
- 2:31:06grabación se les se compartiendo el día
- 2:31:08de mañana por todos los medios de
- 2:31:11comunicación, entonces para que por
- 2:31:12favor estemos pendientes. Feliz noche,
- 2:31:15que estén muy bien. Muchas gracias, mi
- 2:31:16profe. Muchas gracias, mis compañeros
- 2:31:18tutores.
- 2:31:20Que estén muy bien.
- 2:31:25Gracias, profe. Feliz noche.
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