La glorieta
Un carro que da la vuelta a una glorieta va siempre en la dirección de la tangente al borde. Si el borde es la circunferencia , ¿cuál es esa dirección en cada punto?
Para derivar como hasta ahora habría que despejar y, y salen dos fórmulas: para la mitad de arriba y para la de abajo. La derivación implícita da la pendiente sin despejar, con una sola fórmula.
Momento animado
Lo que sube x² lo baja y²
El punto recorre x² + y² = 25. Dale «Reproducir» y mira las barras: los dos cambios siempre se cancelan.
- dx y el cambio de x²
- dy y el cambio de y²
- Tangente
Etapa 1 de 5 · (3; 4)
Arriba, la circunferencia es la gráfica de y = √(25 − x²). Un paso sobre la tangente cambia x², y y² cambia lo contrario: la suma sigue siendo 25. La pendiente es −3/4.
Punto
(3,00; 4,00)
Pendiente dy/dx = −x/y
-0,75
Derivar los dos lados, con y como función de x
Si el punto se queda sobre la curva, vale 25 en todo momento: su cambio total es 0. El cambio de es y el de es , porque y también cambia: es la regla de la cadena.
Cada término con y, al derivarlo, lleva el factor dy/dx. La derivada queda con x y con y: se evalúa en el punto.
Arriba y abajo, la fórmula es la misma. En (3, 4) da −3/4, igual que derivar , y en (3, −4) da 3/4, igual que derivar . La tangente es perpendicular al radio: pruébalo en el laboratorio.
Laboratorio 1: Curva Implícita y Recta Tangente
Arrastra el punto sobre el círculo y observa cómo calcula la pendiente instantánea.
Una curva que no se puede despejar fácil
Halla la pendiente de en el punto (1, 2).
- 1
Comprueba que el punto está en la curva
- 2
Deriva cada término respecto a x
xy es un producto: su derivada es y + x·dy/dx. Y y² trae el factor dy/dx. - 3
Agrupa los términos con y′
- 4
Despeja y evalúa en (1, 2)
Curvas sin despejar
Recuerda: cada término con y lleva su y′, y los productos de x por y usan la regla del producto.