Domina la Materia

Entiende · practica · domina

Cursos abiertos

Exámenes PAU

Tasa de variación y derivada

Interpretar tasas medias, derivadas y magnitudes marginales con sus unidades y limitaciones.

Míralo en un dibujo

La derivada es la pendiente de la tangente. Descripción en el texto contiguo.
La derivada es la pendiente de la tangente

La curva y=x² tiene en (1,1) una recta tangente y=2x−1. La derivada f′(1)=2 mide su pendiente.

Antes de seguir: ¿Qué expresa aquí f′(1)=2?

Comprueba tu razonamiento

Que cerca de x=1 la función cambia aproximadamente 2 unidades de y por cada unidad pequeña de x.

Antes de empezar

Necesitas manejar: Derivadas básicas; Cuadráticas; Interpretación económica.

Escribe en papel tu respuesta a esta pregunta antes de desplegarla.

¿Qué unidades tiene una derivada?

Unidades de la salida divididas por unidades de la entrada.

En un minuto

  • Unidades de la salida divididas por unidades de la entrada.
  • No: C(q)/q frente a C′(q).
  • No; suele aproximarlo cuando el modelo cambia suavemente.
  • Una aproximación lineal local con pendiente f′(a).

Entiende la idea

El concepto

Una tasa de variación compara cambios: incremento de la variable dependiente dividido por incremento de la independiente. La tasa media entre a y b es (f(b)−f(a))/(b−a). En una gráfica es la pendiente de la secante. Puede representar euros por producto, personas por año o puntos de un indicador por mes. Las unidades forman parte del significado del resultado.

La derivada toma el límite de esa tasa cuando el intervalo se hace muy pequeño. El valor f′(a) es una tasa instantánea y la pendiente de la tangente. No es el valor de la función ni la variación total. Una derivada negativa indica que la magnitud está disminuyendo localmente, pero no que la magnitud misma sea negativa.

Cómo utilizarlo sin errores

En modelos económicos, el coste marginal se representa a menudo por C′(q). Aproxima el cambio de coste al aumentar ligeramente la producción. Para una unidad adicional, C(q+1)−C(q) es la variación exacta del modelo discreto y C′(q) una aproximación; no tienen por qué coincidir. El coste medio C(q)/q es otra magnitud distinta.

La derivada existe cuando coinciden los límites laterales del cociente incremental y son finitos. Una función continua por tramos puede tener una esquina y no ser derivable en la unión. La recta tangente ayuda a estimar variaciones pequeñas, pero no debe extrapolarse sin límite. Primero interpreta el modelo y después usa la operación; un símbolo de derivada no convierte una relación ficticia en un pronóstico observado.

Fórmulas y condiciones de uso

Lee las condiciones junto con cada expresión. Una fórmula sin sus hipótesis puede dar un resultado incorrecto.

f ′ ( a ) = lim h → 0 f ( a + h ) − f ( a ) h
Tasa de variación y derivada · expresión 1
Δ f ≈ f ′ ( a ) Δ x para incrementos pequeños
Tasa de variación y derivada · expresión 2
Consultar la notación textual original

TVM=(f(b)−f(a))/(b−a). f′(a)=lim(h→0)(f(a+h)−f(a))/h. C(q+Δq)−C(q)≈C′(q)Δq.

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1 · Sea C(q)=100+2q+0,1q². Compara el coste marginal en q=10 con el coste exacto de pasar de 10 a 11 unidades.

  1. C′(q)=2+0,2q, así que C′(10)=4 unidades monetarias por producto.
  2. C(10)=130 y C(11)=134,1. El incremento exacto es 4,1.
  3. La derivada aproxima el incremento de una unidad, pero no lo iguala porque la tasa también cambia durante ese incremento.

Ejemplo 2 · En el mismo modelo, calcula la tasa media de coste entre 10 y 20.

  1. C(10)=130 y C(20)=100+40+40=180.
  2. La tasa media es (180−130)/(20−10)=5 unidades monetarias por producto.
  3. Es distinta de la marginal en 10, que era 4, porque resume un intervalo completo.

Practica antes de mirar la solución

Práctica 1 · Si f(t)=5t², calcula su derivada e interpreta el valor en t=2.

Primera ayuda

Usa la derivada de una potencia.

Ver solución razonada

f′(t)=10t y f′(2)=20. La magnitud cambia instantáneamente a razón de 20 unidades de salida por unidad de tiempo.

Práctica 2 · Una función vale 100 y su derivada −3 en cierto punto. ¿Es negativa la función?

Primera ayuda

Distingue nivel y tendencia.

Ver solución razonada

No. Su valor es 100, positivo. La derivada −3 indica disminución local, no un nivel negativo.

Práctica 3 · Halla la tangente de C(q) del ejemplo en q=10.

Primera ayuda

Usa el punto (10,130) y pendiente 4.

Ver solución razonada

y−130=4(q−10), es decir, y=4q+90. La recta es una aproximación local del coste.

El error que debes evitar

No confundir nivel, cambio total y tasa. No presentar una aproximación marginal como incremento exacto. No perder las unidades.

Comprueba lo aprendido

Autoevaluación formativa: no es una nota oficial ni un examen vigilado.

El coste marginal se asocia a…

  1. C(q)/q
  2. C′(q)
  3. C(q)+q
Solución y explicación

Respuesta: C′(q). Es una tasa de cambio, no un coste medio.

Una derivada negativa significa…

  1. Salida negativa siempre
  2. Ingreso cero
  3. Disminución local
Solución y explicación

Respuesta: Disminución local. El signo de la tendencia no determina el signo del nivel.

Una tasa media utiliza…

  1. Dos valores de entrada
  2. Solo la ordenada inicial
  3. El máximo global
Solución y explicación

Respuesta: Dos valores de entrada. Compara un intervalo mediante su cambio total.

Recupera las ideas de memoria

Antes de revelar cada respuesta, di la tuya en voz alta o escríbela. Marca si la recordabas para programar el siguiente repaso.

¿Qué unidades tiene una derivada?

Ya lo he intentado: revelar respuesta

Unidades de la salida divididas por unidades de la entrada.

Intenta responder antes de mirar.

¿Coste medio y marginal son iguales?

Ya lo he intentado: revelar respuesta

No: C(q)/q frente a C′(q).

Intenta responder antes de mirar.

¿La derivada da siempre el incremento exacto de una unidad?

Ya lo he intentado: revelar respuesta

No; suele aproximarlo cuando el modelo cambia suavemente.

Intenta responder antes de mirar.

¿Qué representa una tangente?

Ya lo he intentado: revelar respuesta

Una aproximación lineal local con pendiente f′(a).

Intenta responder antes de mirar.

Explícalo y llévalo a otro problema

Calcula el incremento exacto de 10 a 10,1 unidades en el modelo continuo y compáralo con 4·0,1. Explica por qué la aproximación mejora.

Cierre en papel: explica el procedimiento, anota una condición de validez y vuelve a resolver un ejercicio que te haya costado sin consultar sus pasos.

Consolida el tema completo

Abrir resumen, esquema y refuerzo de Derivadas y decisiones

Fuentes y revisión editorial

Material de elaboración propia con asistencia de IA. Revisión docente final pendiente. La comprobación técnica no certifica la adaptación a una convocatoria concreta de PAU.