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5 · Cálculo

Diploma del Bachillerato Internacional · IB Diploma · Mathematics: Analysis and Approaches · SL · Tema 5

5.1

Alcance y requisitos previos

Enfoque SL apoyado. Primera evaluación 2021; actual hasta 2028. El curso de primera-evaluación-2029 es independiente. Los requisitos restantes del guía, evaluación y práctica conservan sus retenciones registradas.

Requisitos previos: lea las cantidades y unidades indicadas, utilice aritmética y las condiciones del modelo a continuación. Cada lección desarrolla su propio método antes de la transferencia independiente.

Estos son ejemplos didácticos originales o explícitamente ficticios, no mediciones reales ni investigaciones evaluadas completas de estudiantes.

Vocabulario Entrenar
English Español
derivative/dɪˈrɪvətɪv/ derivada
antiderivative/ˌæntɪdɪˈrɪvətɪv/ primitiva
5.2

Derivadas y puntos estacionarios

¿Cuál es la pendiente en un punto?

  • Una carretera curva tiene diferentes pendientes en distintas posiciones. Una pendiente promedio no puede describir cada punto.
  • Esta lección estudia derivada: La tasa de cambio instantánea, también la pendiente de una tangente.

Elige la estructura matemática

  • Para y=ax^n, dy/dx=anx^(n-1). Un punto estacionario satisface dy/dx=0. Verifique el cambio de signo de la derivada, o la segunda derivada cuando sea distinta de cero, para clasificarlo.
  • Establezca las entradas permitidas y las unidades antes de calcular. Una ecuación debe expresar la relación, no solo registrar una entrada de calculadora.

Desarrolla un caso verificado

$$\frac{d}{dx}(ax^n)=anx^{n-1},\qquad f^{\prime}(x)=0$$
  • Verifique el resultado contra las cantidades iniciales. Sustituya en la relación original, o compare la gráfica y la respuesta numérica según corresponda.

Ejemplo:

Para y=x³-3x, dy/dx=3x²-3. En x=1, la pendiente es 0 y y=-2. La segunda derivada es 6x, positiva en x=1, por lo que se trata de un mínimo local. En x=-1, y=2 y la segunda derivada es negativa, lo que da lugar a un máximo local.

Derivadas y puntos estacionarios — diagrama didáctico original

Pon a prueba un atajo tentador

  • Una derivada nula no siempre significa un máximo o un mínimo: y=x³ es estacionaria en 0 pero sigue aumentando. Un extremo también puede aparecer en un dominio restringido.
  • Cuando un atajo falla, identifique la suposición que rompe. Mantenga un valor exacto hasta el redondeo final solicitado.

Advertencia:

Todo punto con derivada nula es un máximo o un mínimo local. Esta afirmación es falsa. Explique qué definición o suposición viola.


Interpreta una situación nueva

  • En GCSE/IGCSE use solo el alcance polinómico permitido según el nivel; no añada las reglas de la cadena, producto o cociente en ese nivel. En niveles avanzados, conecte la derivada con tasas y optimización dentro de un dominio válido.
  • Una solución completa proporciona el resultado matemático y explica lo que significa. Verifique si es posible en el contexto declarado.

Utilízalo en tu curso

  • Análisis y Enfoques SL de primera evaluación-2021 actual. Este es apoyo conceptual redactado; se necesita la guía completa para certificar cada objetivo.
  • Proporcione el método antes de la respuesta final, y use las reglas de calculadora y fórmulas del examen. Revise una respuesta incorrecta localizando el primer paso inválido.

Clave:

La tasa de cambio instantáneo, también conocida como la pendiente de una tangente. Elija la relación, muestre el método, verifique sus supuestos e interprete el resultado.

5.3

Integrales, área y acumulación

¿Cuánto cambio se ha acumulado?

  • Una gráfica de velocidad nos indica el movimiento en un instante. ¿Cómo podemos recuperar el desplazamiento acumulado a lo largo del tiempo?
  • Esta lección estudia la antiderivada: una función cuya derivada es igual al integrando dado.

Elige la estructura matemática

  • Para n≠-1, la integral de ax^n es ax^(n+1)/(n+1)+C. Una integral definida representa una acumulación con signo. Divida los intervalos en cambios de signo cuando se requiera el área total o la distancia.
  • Establezca las entradas permitidas y las unidades antes de calcular. Una ecuación debe expresar la relación, no solo registrar una entrada de calculadora.

Desarrolla un caso verificado

$$\int ax^n\,dx=\frac{ax^{n+1}}{n+1}+C\quad(n\ne-1)$$
  • Verifique el resultado contra las cantidades iniciales. Sustituya en la relación original, o compare la gráfica y la respuesta numérica según corresponda.

Ejemplo:

Para v(t)=3t²-3 sobre 0≤t≤2, desplazamiento=[t³-3t]_0^2=2. Como v cambia de signo en t=1, distancia=-[t³-3t]_0^1+[t³-3t]_1^2=2+4=6. Las constantes se cancelan solo para una integral definida.

Integrales, área y acumulación — diagrama original de enseñanza

Pon a prueba un atajo tentador

  • La integral de 1/x es ln|x|+C, no la regla de la potencia con n=-1. El área signada puede ser cero incluso cuando el área total encerrada es positiva.
  • Cuando un atajo falla, identifique la suposición que rompe. Mantenga un valor exacto hasta el redondeo final solicitado.

Advertencia:

Una integral definida siempre es igual al área positiva total, incluso cuando la gráfica cruza el eje. Esta afirmación es falsa. Explique qué definición o suposición viola.


Interpreta una situación nueva

  • Identifique qué significa la integral e incluya las unidades correctas. Una tasa medida por segundo se integra en la cantidad subyacente, no en otra tasa. Derive una antiderivada para verificarla.
  • Una solución completa proporciona el resultado matemático y explica lo que significa. Verifique si es posible en el contexto declarado.

Utilízalo en tu curso

  • Análisis y Enfoques SL de primera evaluación-2021 actual. Este es apoyo conceptual redactado; se necesita la guía completa para certificar cada objetivo.
  • Proporcione el método antes de la respuesta final, y use las reglas de calculadora y fórmulas del examen. Revise una respuesta incorrecta localizando el primer paso inválido.

Clave:

Una función cuya derivada es igual al integrando dado. Elija la relación, muestre el método, verifique sus supuestos e interprete el resultado.

Lecciones interactivas sobre este tema

Trátalo paso a paso, con ejercicios de verificación instantánea.

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