La mermelada de la vereda
Una asociación de mujeres de una vereda vende mermelada de frutas. Supón que, si venden x frascos a la semana, el precio al que logran venderlos es pesos (datos hipotéticos del libro). Su ingreso es frascos por precio: .
¿Les conviene vender un frasco más? Ese frasco trae su precio, pero para venderlo bajan el precio de todos. El ingreso es un producto, y su derivada no es el producto de las derivadas.
Momento animado
El ingreso de la mermelada
El ingreso es el área del rectángulo: frascos por precio. Dale «Reproducir» y compara la franja que se gana con la que se pierde.
- Frascos nuevos: suman
- Baja de precio: resta
- Tangente: su pendiente es I′
Etapa 1 de 5 · Empieza
Sin ventas no hay ingreso. Cada frasco de más trae su precio (franja verde), pero para vender más hay que bajar el precio: $20 menos por frasco, para todos (franja roja).
Precio p(x)
$12.000
Ingreso I(x)
$0
Suma un frasco más
$12.000
Pierden los demás
$0
I′(x) = p(x) + x · p′(x)
$12.000 por frasco
Dos franjas, una por cada factor
En un rectángulo de lados f y g que crecen, el área gana dos franjas, una de y otra de , más un cuadrito en la esquina. Al dividir entre el tiempo y hacerlo cada vez más corto, el cuadrito no cuenta. Míralo en el laboratorio de abajo.
¿Por qué nacen dos términos en la regla del producto?
El área del rectángulo es . Cuando avanza , los lados crecen y . Achica y mira qué pasa con la esquina roja.
Lo que creció el área: v·Δu = 6,0000 + u·Δv = 6,0000 + Δu·Δv = 3,0000
Dividido entre Δx:
La esquina es el 20,00% del aumento. Dividida entre Δx vale : no es 0, pero se encoge hacia 0 con Δx.
Por eso, en el límite:
Producto y cociente
En el cociente importa el orden: la derivada de arriba por la de abajo sin derivar, menos la de arriba sin derivar por la derivada de abajo.
El cociente sale del producto: si , entonces , y al derivar y despejar se llega a la fórmula.
Agua del pozo y agua lluvia
Al mezclar 1.000 L de agua de un pozo con 18 mg/L de nitratos y x litros de agua lluvia tratada con 2 mg/L (datos hipotéticos del libro), la concentración de la mezcla es mg/L. ¿Cómo cambia con cada litro de agua lluvia?
- 1
Nombra arriba y abajo
Arriba, f = 18.000 + 2x, con f′ = 2. Abajo, g = 1.000 + x, con g′ = 1. - 2
Aplica la regla del cociente
- 3
Simplifica el numerador
Los 2x se cancelan: 2.000 − 18.000 = −16.000. - 4
Evalúa y lee
En mg/L por cada litro de agua lluvia. La derivada siempre es negativa: el agua lluvia baja la concentración. Pero los primeros litros la bajan cuatro veces más rápido que los que se agregan cuando ya hay 1.000 L.
Productos y cocientes
Las preguntas salen de la sección 15.1 del libro «Matemáticas para un mundo sostenible». Los tres últimos ejercicios son de respuesta abierta.
Calcula la derivada de usando la regla del producto antes de agrupar términos.
Ver la explicación completa
1. y
2. Aplicamos :
Calcula si . Escribe la expresión resultante simplificada.
Ver la explicación completa
1. ;
2. Numerador:
3. Denominador:
Resultado:
El costo promedio de fabricación
El costo total, en miles de pesos, de producir unidades es . El costo promedio unitario es . ¿Cuál es la tasa marginal de variación del costo promedio cuando se fabrican unidades?
Ver la explicación completa
1. Derivamos con regla del cociente:
2. Evaluamos en :
El signo negativo dice que, con 10 unidades, cada unidad de más baja el costo promedio unos 5 mil pesos: el costo fijo se reparte entre más unidades.