domingo, 3 de marzo de 2013

Ejemplo
Una primitiva de la función \scriptstyle f(x)=\cos(x) en \scriptstyle \mathbb{R}, es la función \scriptstyle F(x)=\sin(x) ya que:
\frac{d}{dx}(\sin(x))=\cos(x)\ \forall x\in\mathbb{R}
Dado que la derivada de una constante es cero, tendremos que cos(x) tendrá un número infinito de primitivas tales como sin(x), sin(x) + 5, sen(x) - 100, etc. Es más, cualquier primitiva de la función f(x) = cos(x) será de la forma sin(x) + C donde C es una constante conocida como constante de integración.

 

Aquí están las principales funciones primitivas:
Función F \,\!: primitiva de f \,\!función f \,\!: derivada de F \,\!
f\left(x\right) = \frac {x^{n+1}}{n+1} + k \,\!\begin{matrix}f'\left(x\right) = x^n & & \mathrm{ , para} & n \neq -1 \end{matrix} \,\!
f\left(x\right) = e^x + k \,\!f'\left(x\right) = e^x \,\!
f\left(x\right) = \ln\left(x\right) + k \,\!f'\left(x\right) = \frac{1}{x} \,\!
f\left(x\right) = \frac {x^{1-n}}{1-n} + k \,\!\begin{matrix}f'\left(x\right) = \frac {1}{x^n} & & \mathrm{ , para} & n \neq 1 \end{matrix} \,\!
f\left(x\right) = -\cos\left(x\right) + k \,\!f'\left(x\right) = \sin\left(x\right) \,\!
f\left(x\right) = \sin\left(x\right) + k \,\!f'\left(x\right) = \cos\left(x\right) \,\!
f\left(x\right) =  \tan\left(x\right) + k \,\!f'\left(x\right) = \frac {1}{\cos^2\left (x\right)} \,\!
\begin{matrix}f\left(x\right) = \frac {a^x}{\ln(a)} + k & & \mathrm{, si} & a > 0 \end{matrix} \,\!f'\left(x\right) = a^x \,\!
 f\left(x\right) = \frac {2}{3} \sqrt{x}^3 + k \,\!f'\left(x\right) = \sqrt {x} \,\!
f\left(x\right) = ax + k \,\!f'\left(x\right) = a \,\!
f\left(x\right) = \arctan(x) + k \,\!f'\left(x\right) = \frac{1}{1+x^2} \,\!

Volumen
Datos para hallar el área y volumen de la esfera respecto del cilindro circunscrito.
El volumen de una esfera es 2/3 del volumen del cilindro circunscrito a la esfera. Su base es un círculo del mismo diámetro que la esfera. Su altura tiene la misma medida que dicho diámetro:
V = \frac{2}{3} (\pi r^2 \cdot 2r)
V = \frac{4\pi r^3}{3}
donde V es el volumen de la esfera y r el radio.
Esta relación de volúmenes se adjudica a Arquímedes.

Es posible calcular el volumen de una esfera con un margen de error aproximado al 0.03% sin utilizar el valor de π:
V = \frac{67}{16} r^3

Área

El área es 4 veces pi por su radio al cuadrado.
\ A = 4\pi r^2
  Demostración
  • Arquímedes demostró que el área de la esfera es dos tercios respecto al del cilindro usando esta definición:
 A = \frac{2}{3} (2r \cdot 2\pi r + 2 \cdot \pi r^2)
 A = \frac{2}{3} (4\pi r^2 + 2\pi r^2)
 A = \frac{2}{3} (6\pi r^2)
 A = 4\pi r^2
 Demostración
  • El área de la esfera es también igual a la derivada de su volumen con respecto a r.
V = \frac{4}{3}\pi r^3 = \int_{0}^{r}A(r) dr
\frac{dV}{dr}= A(r) = 4\pi r^2

 

Esfera

 
Proyección en dos dimensiones de una esfera definida mediante paralelos y meridianos.
En geometría, una superficie esférica es un lugar geométrico o el conjunto de los puntos del espacio cuyos puntos equidistan de otro interior llamado centro. Los puntos cuya distancia es menor que la longitud del radio forman el interior de la superficie esférica. La unión del interior y la superficie esférica llama se esfera.

 




Cálculo diferencial




El cálculo diferencial es una parte importante del análisis matemático y dentro del mismo del cálculo. Consiste en el estudio del cambio de las variables dependientes cuando cambian las variables independientes de las funciones o campos objetos del análisis. El principal objeto de estudio en el cálculo diferencial es la derivada. Una noción estrechamente relacionada es la de diferencial de una función.
En el estudio del cambio de una función, es decir, cuando cambian sus variables independientes es de especial interés para el cálculo diferencial el caso en el que el cambio de las variables es infinitesimal, esto es, cuando dicho cambio tiende a cero (se hace tan pequeño como se desee). Y es que el cálculo diferencial se apoya constantemente en el concepto básico del límite. El paso al límite es la principal herramienta que permite desarrollar la teoría del cálculo diferencial y la que lo diferencia claramente del álgebra.
Desde el punto de vista matemático de las funciones y la geometría, la derivada de una función en un cierto punto es una medida de la tasa en la cual una función cambia conforme un argumento se modifica. Esto es, una derivada involucra, en términos matemáticos, una tasa de cambio. Una derivada es el cálculo de las pendientes instantáneas de f(x) en cada punto x. Esto se corresponde a las pendientes de las tangentes de la gráfica de dicha función en sus puntos (una tangente por punto); Las derivadas pueden ser utilizadas para conocer la concavidad de una función, sus intervalos de crecimiento, sus máximos y mínimos.