Cálculo Ejemplos

$f (x) = \sqrt{4 - x}$ , $a = 0$

Paso 1

Considera la función utilizada para buscar la linealización en $a$ .

$L (x) = f (a) + f' (a) (x - a)$

Paso 2

Sustituye el valor de $a = 0$ en la función de linealización.

$L (x) = f (0) + f' (0) (x - 0)$

Paso 3

Evalúa $f (0)$ .

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Paso 3.1

Reemplaza la variable $x$ con $0$ en la expresión.

$f (0) = \sqrt{4 - (0)}$

Paso 3.2

Simplifica $\sqrt{4 - (0)}$ .

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Paso 3.2.1

Elimina los paréntesis.

$\sqrt{4 - (0)}$

Paso 3.2.2

Multiplica $- 1$ por $0$ .

$\sqrt{4 + 0}$

Paso 3.2.3

Suma $4$ y $0$ .

$\sqrt{4}$

Paso 3.2.4

Reescribe $4$ como $2^{2}$ .

$\sqrt{2^{2}}$

Paso 3.2.5

Extrae los términos de abajo del radical, bajo el supuesto de que tienes números reales positivos.

$2$

Paso 4

Obtén la derivada y evalúala en $0$ .

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Paso 4.1

Obtén la derivada de $f (x) = \sqrt{4 - x}$ .

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Paso 4.1.1

Usa $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ para reescribir $\sqrt{4 - x}$ como ${(4 - x)}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{d}{d x} [{(4 - x)}^{\frac{1}{2}}]$

Paso 4.1.2

Diferencia con la regla de la cadena, que establece que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ es $f' (g (x)) g' (x)$ donde $f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ y $g (x) = 4 - x$ .

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Paso 4.1.2.1

Para aplicar la regla de la cadena, establece $u$ como $4 - x$ .

$\frac{d}{d u} [u^{\frac{1}{2}}] \frac{d}{d x} [4 - x]$

Paso 4.1.2.2

Diferencia con la regla de la potencia, que establece que $\frac{d}{d u} [u^{n}]$ es $n u^{n - 1}$ donde $n = \frac{1}{2}$ .

$\frac{1}{2} u^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [4 - x]$

Paso 4.1.2.3

Reemplaza todos los casos de $u$ con $4 - x$ .

$\frac{1}{2} {(4 - x)}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [4 - x]$

Paso 4.1.3

Para escribir $- 1$ como una fracción con un denominador común, multiplica por $\frac{2}{2}$ .

$\frac{1}{2} {(4 - x)}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} \frac{d}{d x} [4 - x]$

Paso 4.1.4

Combina $- 1$ y $\frac{2}{2}$ .

$\frac{1}{2} {(4 - x)}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [4 - x]$

Paso 4.1.5

Combina los numeradores sobre el denominador común.

$\frac{1}{2} {(4 - x)}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [4 - x]$

Paso 4.1.6

Simplifica el numerador.

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Paso 4.1.6.1

Multiplica $- 1$ por $2$ .

$\frac{1}{2} {(4 - x)}^{\frac{1 - 2}{2}} \frac{d}{d x} [4 - x]$

Paso 4.1.6.2

Resta $2$ de $1$ .

$\frac{1}{2} {(4 - x)}^{\frac{- 1}{2}} \frac{d}{d x} [4 - x]$

Paso 4.1.7

Combina fracciones.

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Paso 4.1.7.1

Mueve el negativo al frente de la fracción.

$\frac{1}{2} {(4 - x)}^{- \frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [4 - x]$

Paso 4.1.7.2

Combina $\frac{1}{2}$ y ${(4 - x)}^{- \frac{1}{2}}$ .

$\frac{{(4 - x)}^{- \frac{1}{2}}}{2} \frac{d}{d x} [4 - x]$

Paso 4.1.7.3

Mueve ${(4 - x)}^{- \frac{1}{2}}$ al denominador mediante la regla del exponente negativo $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$\frac{1}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [4 - x]$

Paso 4.1.8

Según la regla de la suma, la derivada de $4 - x$ con respecto a $x$ es $\frac{d}{d x} [4] + \frac{d}{d x} [- x]$ .

$\frac{1}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} (\frac{d}{d x} [4] + \frac{d}{d x} [- x])$

Paso 4.1.9

Como $4$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $4$ con respecto a $x$ es $0$ .

$\frac{1}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} (0 + \frac{d}{d x} [- x])$

Paso 4.1.10

Suma $0$ y $\frac{d}{d x} [- x]$ .

$\frac{1}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [- x]$

Paso 4.1.11

Como $- 1$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $- x$ con respecto a $x$ es $- \frac{d}{d x} [x]$ .

$\frac{1}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} (- \frac{d}{d x} [x])$

Paso 4.1.12

Diferencia con la regla de la potencia, que establece que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ es $n x^{n - 1}$ donde $n = 1$ .

$\frac{1}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} (- 1 \cdot 1)$

Paso 4.1.13

Combina fracciones.

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Paso 4.1.13.1

Multiplica $- 1$ por $1$ .

$\frac{1}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} \cdot - 1$

Paso 4.1.13.2

Combina $\frac{1}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}}$ y $- 1$ .

$\frac{- 1}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}}$

Paso 4.1.13.3

Mueve el negativo al frente de la fracción.

$- \frac{1}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}}$

Paso 4.2

Reemplaza la variable $x$ con $0$ en la expresión.

$- \frac{1}{2 {(4 - (0))}^{\frac{1}{2}}}$

Paso 4.3

Simplifica.

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Paso 4.3.1

Simplifica el denominador.

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Paso 4.3.1.1

Resta $0$ de $4$ .

$- \frac{1}{2 \cdot 4^{\frac{1}{2}}}$

Paso 4.3.1.2

Reescribe $4$ como $2^{2}$ .

$- \frac{1}{2 \cdot {(2^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Paso 4.3.1.3

Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$- \frac{1}{2 \cdot 2^{2 (\frac{1}{2})}}$

Paso 4.3.1.4

Cancela el factor común de $2$ .

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Paso 4.3.1.4.1

Cancela el factor común.

$- \frac{1}{2 \cdot 2^{2 (\frac{1}{2})}}$

Paso 4.3.1.4.2

Reescribe la expresión.

$- \frac{1}{2 \cdot 2^{1}}$

Paso 4.3.1.5

Evalúa el exponente.

$- \frac{1}{2 \cdot 2}$

Paso 4.3.2

Multiplica $2$ por $2$ .

$- \frac{1}{4}$

Paso 5

Sustituye los componentes en la función de linealización para obtener la linealización en $a$ .

$L (x) = 2 - \frac{1}{4} (x - 0)$

Paso 6

Simplifica cada término.

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Paso 6.1

Resta $0$ de $x$ .

$L (x) = 2 - \frac{1}{4} x$

Paso 6.2

Combina $x$ y $\frac{1}{4}$ .

$L (x) = 2 - \frac{x}{4}$

Paso 7