Cálculo Ejemplos

$f (x) = \frac{x}{x + 1}$

Paso 1

Considera la fórmula del cociente diferencial.

$\frac{f (x + h) - f (x)}{h}$

Paso 2

Obtén los componentes de la definición.

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Paso 2.1

Evalúa la función en $x = x + h$ .

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Paso 2.1.1

Reemplaza la variable $x$ con $x + h$ en la expresión.

$f (x + h) = \frac{x + h}{(x + h) + 1}$

Paso 2.1.2

Simplifica el resultado.

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Paso 2.1.2.1

Elimina los paréntesis.

$f (x + h) = \frac{x + h}{x + h + 1}$

Paso 2.1.2.2

La respuesta final es $\frac{x + h}{x + h + 1}$ .

$\frac{x + h}{x + h + 1}$

Paso 2.2

Obtén los componentes de la definición.

$f (x + h) = \frac{x + h}{x + h + 1}$

$f (x) = \frac{x}{x + 1}$

$f (x + h) = \frac{x + h}{x + h + 1}$

$f (x) = \frac{x}{x + 1}$

Paso 3

Inserta los componentes.

$\frac{f (x + h) - f (x)}{h} = \frac{\frac{x + h}{x + h + 1} - (\frac{x}{x + 1})}{h}$

Paso 4

Simplifica.

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Paso 4.1

Simplifica el numerador.

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Paso 4.1.1

Para escribir $\frac{x + h}{x + h + 1}$ como una fracción con un denominador común, multiplica por $\frac{x + 1}{x + 1}$ .

$\frac{\frac{x + h}{x + h + 1} \cdot \frac{x + 1}{x + 1} - \frac{x}{x + 1}}{h}$

Paso 4.1.2

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

$\frac{\frac{x + h}{x + h + 1} \cdot \frac{x + 1}{x + 1} - \frac{x}{x + 1} \cdot \frac{x + h + 1}{x + h + 1}}{h}$

Paso 4.1.3

Escribe cada expresión con un denominador común de $(x + h + 1) (x + 1)$ , mediante la multiplicación de cada uno por un factor adecuado de $1$ .

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Paso 4.1.3.1

Multiplica $\frac{x + h}{x + h + 1}$ por $\frac{x + 1}{x + 1}$ .

$\frac{\frac{(x + h) (x + 1)}{(x + h + 1) (x + 1)} - \frac{x}{x + 1} \cdot \frac{x + h + 1}{x + h + 1}}{h}$

Paso 4.1.3.2

Multiplica $\frac{x}{x + 1}$ por $\frac{x + h + 1}{x + h + 1}$ .

$\frac{\frac{(x + h) (x + 1)}{(x + h + 1) (x + 1)} - \frac{x (x + h + 1)}{(x + 1) (x + h + 1)}}{h}$

Paso 4.1.3.3

Reordena los factores de $(x + h + 1) (x + 1)$ .

$\frac{\frac{(x + h) (x + 1)}{(x + 1) (x + h + 1)} - \frac{x (x + h + 1)}{(x + 1) (x + h + 1)}}{h}$

Paso 4.1.4

Combina los numeradores sobre el denominador común.

$\frac{\frac{(x + h) (x + 1) - x (x + h + 1)}{(x + 1) (x + h + 1)}}{h}$

Paso 4.1.5

Reescribe $\frac{(x + h) (x + 1) - x (x + h + 1)}{(x + 1) (x + h + 1)}$ en forma factorizada.

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Paso 4.1.5.1

Expande $(x + h) (x + 1)$ con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).

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Paso 4.1.5.1.1

Aplica la propiedad distributiva.

$\frac{\frac{x (x + 1) + h (x + 1) - x (x + h + 1)}{(x + 1) (x + h + 1)}}{h}$

Paso 4.1.5.1.2

Aplica la propiedad distributiva.

$\frac{\frac{x \cdot x + x \cdot 1 + h (x + 1) - x (x + h + 1)}{(x + 1) (x + h + 1)}}{h}$

Paso 4.1.5.1.3

Aplica la propiedad distributiva.

$\frac{\frac{x \cdot x + x \cdot 1 + h x + h \cdot 1 - x (x + h + 1)}{(x + 1) (x + h + 1)}}{h}$

Paso 4.1.5.2

Simplifica cada término.

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Paso 4.1.5.2.1

Multiplica $x$ por $x$ .

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

Paso 4.1.5.2.2

Multiplica $x$ por $1$ .

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

Paso 4.1.5.2.3

Multiplica $h$ por $1$ .

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

Paso 4.1.5.3

Aplica la propiedad distributiva.

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

Paso 4.1.5.4

Simplifica.

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Paso 4.1.5.4.1

Multiplica $x$ por $x$ sumando los exponentes.

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Paso 4.1.5.4.1.1

Mueve $x$ .

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

Paso 4.1.5.4.1.2

Multiplica $x$ por $x$ .

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

Paso 4.1.5.4.2

Multiplica $- 1$ por $1$ .

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

Paso 4.1.5.5

Resta $x^{2}$ de $x^{2}$ .

$\frac{\frac{x + h x + h + 0 - x h - x}{(x + 1) (x + h + 1)}}{h}$

Paso 4.1.5.6

Suma $x$ y $0$ .

$\frac{\frac{x + h x + h - x h - x}{(x + 1) (x + h + 1)}}{h}$

Paso 4.1.5.7

Resta $x$ de $x$ .

$\frac{\frac{h x + h - x h + 0}{(x + 1) (x + h + 1)}}{h}$

Paso 4.1.5.8

Suma $h x + h - x h$ y $0$ .

$\frac{\frac{h x + h - x h}{(x + 1) (x + h + 1)}}{h}$

Paso 4.1.5.9

Resta $x h$ de $h x$ .

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Paso 4.1.5.9.1

Reordena $h$ y $x$ .

$\frac{\frac{h + x h - x h}{(x + 1) (x + h + 1)}}{h}$

Paso 4.1.5.9.2

Resta $x h$ de $x h$ .

$\frac{\frac{h + 0}{(x + 1) (x + h + 1)}}{h}$

Paso 4.1.5.10

Suma $h$ y $0$ .

$\frac{\frac{h}{(x + 1) (x + h + 1)}}{h}$

Paso 4.2

Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.

$\frac{h}{(x + 1) (x + h + 1)} \cdot \frac{1}{h}$

Paso 4.3

Cancela el factor común de $h$ .

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Paso 4.3.1

Cancela el factor común.

$\frac{h}{(x + 1) (x + h + 1)} \cdot \frac{1}{h}$

Paso 4.3.2

Reescribe la expresión.

$\frac{1}{(x + 1) (x + h + 1)}$

Paso 5