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Page 1: El caso de fermat

EL CASO DE FERMAT

CALCULO DIFERENCIAL

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INTRODUCCION

ESTE TEMA TRATA ACERCA DE QUE PODEMOS OBTENER UNA RECTA SECANTE

MEDIANTE EL INCREMENTO Y EL PUNTO FIJO DADO POR NOSOTROS.

ADEMAS DE QUE AL OBTENER VARIAS RECTAS SECANTES ESTAMOS

OBTENIENDO UNA RECTA TANGENTE, Y PUES ESTO SE OBTIENE MEDIANTE LA

FORMULA DE FERMAT DEBIDO AL NOMBRE DE PIERRE DE FERMAT.

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METODO DE FERMAT

β€œLA PENDIENTE DE LA RECTA TANGENTE A LA CURVA ES IGUAL AL LIMITE DE LAS PENDIENTES DE LAS RECTAS SECANTES CUANDO h TIENDE A CERO”

SU FORMULA ES LA SIGUIENTE:

π‘šπ‘‘π‘” = limβ„Žβ†’0

π‘šπ‘ 

DONDE π‘šπ‘  SE OBTIENE DE:

π‘šπ‘  =𝑓 π‘₯ βˆ’ 𝑓 π‘₯0

π‘₯ βˆ’ π‘₯0

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YA QUE:

π‘₯0, 𝑓(π‘₯0) : SON LAS COORDENADAS DEL PUNTO FIJO

π‘₯, 𝑓 π‘₯ : SON LAS COORDENADAS DEL PUNTO MOVIL

β„Ž = π‘₯ βˆ’ π‘₯0π‘₯ = β„Ž + π‘₯0π‘₯0 = π‘₯ βˆ’ β„Ž

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OBTENER LA RECTA SECANTE DE LA

FUNCION 𝑦 = π‘₯2

ANTES DE OBTENER LA RECTA SECANTE DEBEMOS DE TENER LOS DATOS

SIGUIENTES:

𝑦 = π‘₯2

X, Y COORDENADAS

0 0 (0,0)

1 1 (1,1)

2 4 (2,4)

3 9 (3,9)

-1 1 (-1,1)

-2 4 (-2,4)

-3 9 (-3,9)

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LLAMAMOS PUNTO FIJO AL PUNTO QUE SE QUEDARA EN LA FUNCION

COMO EN EL EJEMPLO NO ESPECIFICA POR CUAL COORDENADA SERA PARA UTILIZAR EL PUNTO FIJO, NOSOTROS CREAREMOS UNO, Y PARA ELLO SOLO NOS BASTA CON ELEGIR UNA

COORDENADA CUALQUIERA DE LAS QUE LA GRAFICA PERTENECE; COMO ES EJEMPLO UTILIZAREMOS LA COORDENADA [3,9].

ESA COORDENADA REPRESENTARA EL PUNTO FIJO

π‘₯0, 𝑓(π‘₯0)

[3,9]

COMO VEMOS AHÍ:

π‘₯0 = 3𝑦0 = 𝑓 π‘₯0 = 9

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h es el incremento de x (βˆ†x), por lo tanto β€œh” le podemos asignar un numero cualquiera. Como ejemplo le daremos que a h=2 y realizaremos la siguiente operaciΓ³n:

β„Ž = π‘₯ βˆ’ π‘₯02 = π‘₯ βˆ’ 32 + 3 = π‘₯5 = π‘₯

Solo obtuvimos la abscisa del punto mΓ³vil, solo nos falta la ordenada y esa la obtenemos de la funciΓ³n dada en el ejemplo, es decir:

𝑓 π‘₯ = 𝑦 = π‘₯2

𝑦 = 5 2

𝑦 = 25

ASI QUE LA COORDENADA PARA EL PUNTO MOVIL ES: (5,25)

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AL MARCAR EL PUNTO FIJO Y EL PUNTO MOVIL,

UNIMOS LOS PUNTOS Y OBTENEMOS LA RECTA

SECANTE:

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OBTENIENDO LA FORMULA PARA TENER MAS

RECTAS TANGENTES A PARTIR DEL PUNTO FIJO,

DESCONOCIENDO EL INCREMENTO:

RECORDANDO LOS DATOS:

π‘₯0, 𝑓(π‘₯0)π‘₯0 = 3 𝑦0 = 𝑓 π‘₯0 = 9

π‘₯ = β„Ž + π‘₯0π‘₯ = β„Ž + 3

SUSTITUYENDO LOS DATOS:

π‘šπ‘  =𝑓 π‘₯ βˆ’ 𝑓 π‘₯0

π‘₯ βˆ’ π‘₯0=𝑓 π‘₯ βˆ’ 𝑓 3

π‘₯ βˆ’ 3=𝑓 β„Ž + 3 βˆ’ 𝑓 3

β„Ž + 3 βˆ’ 3=𝑓 β„Ž + 3 βˆ’ 𝑓 3

β„Ž

π‘šπ‘  =(β„Ž + 3)2 βˆ’ 3 2

β„Ž

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=(β„Ž + 3)2 βˆ’ 9

β„Ž=β„Ž2 + 6β„Ž + 9 βˆ’ 9

β„Ž=β„Ž2 + 6β„Ž

β„Ž

π‘šπ‘  = β„Ž + 6

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π‘šπ‘‘π‘” = limβ„Žβ†’0

π‘šπ‘  = limβ„Žβ†’0

𝑓 π‘₯ βˆ’ 𝑓 π‘₯0π‘₯ βˆ’ π‘₯0

= limβ„Žβ†’0

𝑓 β„Ž + π‘₯0 βˆ’ 𝑓 π‘₯0β„Ž

= limβ„Žβ†’0

β„Ž + π‘₯02 βˆ’ π‘₯0

2

β„Ž

= limβ„Žβ†’0

β„Ž2 + 2β„Žπ‘₯0 + π‘₯02 βˆ’ π‘₯0

2

β„Ž= lim

β„Žβ†’0

β„Ž2 + 2β„Žπ‘₯0β„Ž

= limβ„Žβ†’0

β„Ž + 2π‘₯0 = 0 + 2π‘₯0

π‘šπ‘‘π‘” = 2π‘₯0

π‘₯ = β„Ž + π‘₯0

π‘₯ βˆ’ π‘₯0 = β„Ž

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π‘šπ‘‘π‘” = 2π‘₯0

ESTA ES LA FORMULA PARA CALCULAR LA PENDIENTE DE LA RECTA TANGENTE

DE LA FUNCION y = π‘₯2 PARA USAR UN PUNTO FIJO π‘₯0, 𝑓(π‘₯0) CUALQUIERA.

RECORDANDO LA TABLA, COMO EJEMPLO, USAREMOS LAS COORDENADAS

(3,9) Y (1,1).

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π‘šπ‘‘π‘” = 2π‘₯0 PARA (3,9), ENTONCES:

π‘šπ‘‘π‘” = 2π‘₯0 = 2 3 = 6

π‘šπ‘‘π‘” = 6

Y

π‘šπ‘‘π‘” = 2π‘₯0 PARA (1,1), ENTONCES:

π‘šπ‘‘π‘” = 2π‘₯0 = 2 1 = 2

π‘šπ‘‘π‘” = 2

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Y SI QUIERES SABER QUE ANGULO TIENEN SE HACE LO SIGUIENTE:

𝑃𝐴𝑅𝐴 π‘šπ‘‘π‘” = 6

π‘šπ‘‘π‘” = tan𝛼 = 6

𝛼 = π‘Žπ‘Ÿπ‘ tan 6 = 80.5376°𝛼 = 80.5376Β°

𝑃𝐴𝑅𝐴 π‘šπ‘‘π‘” = 2

π‘šπ‘‘π‘” = tan𝛼 = 2

𝛼 = π‘Žπ‘Ÿπ‘ tan 2 = 63.4349°𝛼 = 63.4349Β°

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GRAFICA DE LA FUNCION 𝑦 = π‘₯2 CON

2 RECTAS TANGENTES Y SUS 2 PUNTOS

FIJOS DADOS

𝛼 = 80.5376Β°

𝛼 = 63.4349Β°

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