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calculo-de-una-variable-1

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SECCIÓN 3.5 DERIVACIÓN IMPLÍCITA |||| 211<br />

2<br />

(Note que en el lado izquierdo aplica la regla <strong>de</strong> la ca<strong>de</strong>na y, en el <strong>de</strong>recho, la regla <strong>de</strong> la ca<strong>de</strong>na<br />

y la <strong>de</strong>l producto.) Si agrupa los términos que contienen y, obtiene<br />

_2 2<br />

Por lo que<br />

cosx y y 2 sen x 2y cos xy cosx y y<br />

y y 2 sen x cosx y<br />

2y cos x cosx y<br />

FIGURA 6<br />

_2<br />

En la figura 6 dibujada con el comando <strong>de</strong> construir gráficas en forma implícita <strong>de</strong> un<br />

sistema <strong>de</strong> cálculo algebraico, se muestra parte <strong>de</strong> la curva sen(x y) y 2 cos x.<br />

Como comprobación <strong>de</strong>l cálculo, advierta que y 1, cuando x y 0 y al parecer<br />

<strong>de</strong> la gráfica la pendiente es aproximadamente a 1 en el origen.<br />

<br />

El siguiente ejemplo muestra cómo encontrar la segunda <strong>de</strong>rivada <strong>de</strong> <strong>una</strong> función si es<br />

<strong>de</strong>finida implícita.<br />

EJEMPLO 4 Hallar y sí x 4 y 4 ) 16.<br />

SOLUCIÓN Derivando la ecuación <strong>de</strong> manera implicita con respecto a x, obtiene<br />

Resolviendo para y<br />

4x 3 4y 3 y 0<br />

& La figura 7 muestra la gráfica <strong>de</strong> la curva<br />

x 4 y 4 16 <strong>de</strong>l ejemplo y observe que su<br />

versión <strong>de</strong>l círculo se extien<strong>de</strong> y se achata<br />

x 2 y 2 4. Por esta razón alg<strong>una</strong>s veces<br />

se le llama círculo grueso, inicia muy escarpador<br />

a la izquierda pero rapidamente se hace muy<br />

plano. Se pue<strong>de</strong> ver <strong>de</strong> la expresión.<br />

y x3<br />

<br />

y x 3<br />

y<br />

3<br />

y<br />

2<br />

0<br />

x$+y$=16<br />

2<br />

x<br />

3<br />

Para hallar y <strong>de</strong>rive esta expresión para y aplicando la regla <strong>de</strong>l cociente recordando que<br />

y es <strong>una</strong> función <strong>de</strong> x:<br />

3 y d x3<br />

y3 d/dxx 3 x 3 d/dxy 3 <br />

dx y y 3 2<br />

y3 3x 2 x 3 3y 2 y<br />

y 6<br />

Si ahora sustituye la ecuación 3 <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> esta expresión, obtiene<br />

y <br />

y x3<br />

y 2<br />

3x 2 y 3 3x 2 x3<br />

y2 y 6<br />

3x2 y 4 x 6 <br />

y 7<br />

y 3<br />

3x2 y 4 x 4 <br />

y 7<br />

Pero el valor <strong>de</strong> x y y <strong>de</strong>be satisfacer la ecuación original x 4 y 4 16. De esa manera la<br />

respuesta se simplifica a<br />

FIGURA 7<br />

y 3x2 16<br />

y 7<br />

48 x2<br />

y 7<br />

<br />

DERIVADAS DE LAS FUNCIONES TRIGONOMÉTRICAS INVERSAS<br />

Las funciones trigonométricas inversas se repasan en la sección 1.6. En la sección 2.5<br />

analizó su continuidad y en la sección 2.6 sus asíntotas. Aquí se usa la <strong>de</strong>rivación implícita<br />

para hallar las <strong>de</strong>rivadas <strong>de</strong> las funciones trigonométricas inversas, porque se supone que

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