PLANTEAMIENTO

 

Se ilustra geométricamente el concepto de diferencial de una función.

 

 

DEFINICIÓN DE DIFERENCIAL

 

Sea una función  .

 

Se define como la diferencial de la variable independiente a:

Se define como la diferencial de la variable dependiente a:  

 

Esto significa que la diferencial de la variable x es por definición igual al incremento que experimenta, sin embargo, la diferencial de la variable y no es igual su incremento:

 

 

 

INTERPRETACIÓN GEOMÉTRICA DE LA DIFERENCIAL

 

Sea una función .

 

Dado un punto P de abscisa x, si se le dota de un incremento  , se tendrá otro punto Q de abscisa. Ahora, si se traza la tangente a la curva en el punto , y desde  se levanta una paralela al eje de ordenadas hasta cortar a la curva y a la tangente, se aprecia claramente como la diferencial  y el incremento  no son iguales.

           

 

 

PROPIEDADES DE LA DIFERENCIAL

 

1) La diferencial de una función en un punto depende de dos variables: el punto x elegido y el incremento  que se ha tomado.

 

2) Al ser , la diferencial de una función en un punto es el incremento de la ordenada de la tangente al aumentar en  un punto de abscisa x.

 

3) Si se considera la función , se tiene que:, y pasando  al primer miembro:  . Por lo tanto, se puede establecer que la derivada es un cociente de diferenciales: .

 

4) Puesto que  ,  de la noción de límite se deduce que cuando  es infinitamente pequeño, el cociente    es prácticamente igual a  ,  y puesto que ,   es prácticamente igual a , es decir, que . Esta propiedad permite sustituir  por   cuando  es muy pequeño, con la seguridad de que el error cometido será mínimo.

 

 

CONCLUSIÓN

 

La diferencial  es la variación que sufre la ordenada de la recta tangente a la curva cuando la variable independiente x se incrementa en . Por su parte, el incremento  es la variación que sufre la ordenada de la curva cuando la variable independiente x se incrementa en .

 

 

PROPUESTA DE TRABAJO

 

1.     Mover el punto rojo x2  y visualizar la variación de .

2.     Observar como cambian  y .

3.     Acercar lentamente y paulatinamente el punto rojo x2 hacia el punto azul x1 y comprobar que  tienda a cero.

4.     Verificar que el incremento  se acerca a la diferencial .

5.     Comprobar que cuando   la recta secante en color rosa se convierte en la tangente de color rojo.

6.     Resaltar que  , y que sólo cuando  entonces .

7.     Pulsar el icono que se sitúa arriba a la derecha para regresar a la construcción inicial.

8.     Mediante los deslizadores, modificar la función y repetir el proceso de análisis.