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5° Naturales · Matemática
Derivadas · Derivada

Recta tangente a una curva

Te conviene dominar: Ecuación punto-pendiente de la recta (4° año de la Escuela Secundaria (Ciclo Superior))

Un auto toma una curva en la ruta: en cada instante, hacia dónde apunta es la dirección de la recta que "roza" la curva en ese punto. ¿Cómo se escribe la ecuación exacta de esa recta? La derivada te lo dice: es la recta tangente, la que mejor aproxima a la curva cerca de un punto. Al final de la página la usamos para estimar una raíz sin calculadora.

La ecuación de la recta tangente

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Calcula la pendiente de la recta tangente a la gráfica de la función $f(x) = x^2 - 3x$ en el punto de abscisa $x = 2$.

Calcula la pendiente de la recta tangente a la gráfica de la función $f(x) = x^2 - 3x$ en el punto de abscisa $x = 2$.

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Halla la ecuación de la recta tangente a la curva $f(x) = x^2 + 1$ en el punto de abscisa $x = 1$, como el de la figura, escribiéndola en la forma…

Halla la ecuación de la recta tangente a la curva $f(x) = x^2 + 1$ en el punto de abscisa $x = 1$, como el de la figura, escribiéndola en la forma $y - f(1) = f'(1) \cdot (x - 1)$.

−4 −3 −2 −1 1 2 3 4 1 2 3 4 5 0 X Y f(x)
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Determina la ecuación de la recta tangente a la función $f(x) = x^3 - 2x$ en el punto de abscisa $x = 1$.

Determina la ecuación de la recta tangente a la función $f(x) = x^3 - 2x$ en el punto de abscisa $x = 1$.

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Tangentes a funciones no polinómicas

El procedimiento es el mismo —calcular $f(a)$, calcular $f'(a)$ y reemplazar en $y-f(a)=f'(a)(x-a)$— para cualquier función que sepas derivar.

Fijate que cerca de $x=1$ las dos gráficas casi se pegan: $\ln x \approx x-1$ para $x$ muy cercano a $1$.

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La figura muestra la rama de la hipérbola $f(x) = \frac{1}{x}$ correspondiente a $x > 0$ y el punto de abscisa $x = 2$. Halla la ecuación de la recta tangente en ese…

La figura muestra la rama de la hipérbola $f(x) = \frac{1}{x}$ correspondiente a $x > 0$ y el punto de abscisa $x = 2$. Halla la ecuación de la recta tangente en ese punto y comprueba que corta al eje de ordenadas en $y = 1$.

x y 0 1 2 3 4 5 1 2 3 4 f(x) = 1/x
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Halla la ecuación de la recta tangente a la curva $f(x) = \ln x$ en el punto de abscisa $x = 1$. ¿Qué relación guarda esa recta con los valores de $\ln x$ cuando $x$…

Halla la ecuación de la recta tangente a la curva $f(x) = \ln x$ en el punto de abscisa $x = 1$. ¿Qué relación guarda esa recta con los valores de $\ln x$ cuando $x$ está muy cerca de $1$?

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Tangente y velocidad

Si $s(t)$ es la distancia recorrida por un ciclista en el velódromo, la pendiente de la tangente a la gráfica de $s$ en $t=a$ es $s'(a)$: la velocidad instantánea en ese momento, con unidades de metros sobre segundos.

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Un ciclista que entrena en un velódromo recorre $s(t) = 2t^2 + 3t$ metros durante los primeros $t$ segundos. a) Halla la ecuación de la recta tangente a la gráfica de…

Un ciclista que entrena en un velódromo recorre $s(t) = 2t^2 + 3t$ metros durante los primeros $t$ segundos.

  1. a) Halla la ecuación de la recta tangente a la gráfica de $s(t)$ en el instante $t = 2$.
  1. b) ¿Qué magnitud física representa la pendiente de esa recta tangente? Indica su valor y sus unidades.
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Puntos con tangente horizontal o paralela a una recta

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¿En qué punto de la gráfica de la función $f(x) = x^2 - 4x + 3$ la recta tangente es horizontal? Indica las coordenadas del punto.

¿En qué punto de la gráfica de la función $f(x) = x^2 - 4x + 3$ la recta tangente es horizontal? Indica las coordenadas del punto.

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Encuentra el punto de la parábola $f(x) = x^2$ en el que la recta tangente es paralela a la recta $y = 4x - 1$.

Encuentra el punto de la parábola $f(x) = x^2$ en el que la recta tangente es paralela a la recta $y = 4x - 1$.

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Encuentra los puntos de la gráfica de $f(x) = x^3 - 3x + 2$ en los que la recta tangente es paralela a la recta $y = 9x + 5$, e indica las coordenadas de cada uno.

Encuentra los puntos de la gráfica de $f(x) = x^3 - 3x + 2$ en los que la recta tangente es paralela a la recta $y = 9x + 5$, e indica las coordenadas de cada uno.

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La tangente puede cortar de nuevo a la curva

La tangente toca a la curva en el punto de tangencia, pero eso no impide que la corte en otro lugar: es una propiedad local.

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Razona si la siguiente afirmación es verdadera o falsa: «La recta tangente a una curva en un punto no puede volver a cortar a la curva en otro punto». Si es falsa, pon…

Razona si la siguiente afirmación es verdadera o falsa: «La recta tangente a una curva en un punto no puede volver a cortar a la curva en otro punto». Si es falsa, pon un contraejemplo con la función $f(x) = x^3$ en el punto de abscisa $x = 1$.

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La recta normal

Curva con su recta tangente y su recta normal, perpendiculares entre sí en el punto de tangencia. x y tangencia tangente normal
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La recta normal a una curva en un punto es la perpendicular a la recta tangente en ese punto. Halla las ecuaciones de la recta tangente y de la recta normal a la…

La recta normal a una curva en un punto es la perpendicular a la recta tangente en ese punto. Halla las ecuaciones de la recta tangente y de la recta normal a la parábola $f(x) = x^2$ en el punto de abscisa $x = 1$.

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Tangentes en puntos de corte y área con los ejes

La tangente también sirve para armar figuras: sus cortes con los ejes se obtienen haciendo $x=0$ e $y=0$ en su ecuación.

Otra situación: dos curvas que se cortan forman un ángulo, el de sus tangentes en el punto de corte. Con las pendientes $m_1$ y $m_2$ se usa $\tan\theta=\left|\dfrac{m_1-m_2}{1+m_1 m_2}\right|$.

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Sea la función $f(x) = x^2 - 2x + 3$. a) Halla la ecuación de la recta tangente en el punto de abscisa $x = 3$. b) Determina los puntos de corte de esa recta tangente…

Sea la función $f(x) = x^2 - 2x + 3$.

  1. a) Halla la ecuación de la recta tangente en el punto de abscisa $x = 3$.
  1. b) Determina los puntos de corte de esa recta tangente con los ejes de coordenadas.
  1. c) Calcula el área del triángulo que la recta tangente forma con los dos ejes.
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Las parábolas $f(x) = x^2$ y $g(x) = 2 - x^2$ se cortan formando un ángulo, el que forman sus rectas tangentes en el punto de corte, como se muestra en la figura. a)…

Las parábolas $f(x) = x^2$ y $g(x) = 2 - x^2$ se cortan formando un ángulo, el que forman sus rectas tangentes en el punto de corte, como se muestra en la figura.

  1. a) Comprueba que las dos curvas se cortan en los puntos de abscisa $x = -1$ y $x = 1$.
  1. b) Calcula las pendientes de las tangentes de ambas curvas en el punto de abscisa $x = 1$.
  1. c) Utilizando la fórmula del ángulo entre dos rectas, $\tan \theta = \left| \frac{m_1 - m_2}{1 + m_1 \cdot m_2} \right|$, halla el ángulo que forman las dos curvas en ese punto.
−2 −1 1 2 0 1 2 3 −1 X Y f(x) g(x) θ = ?
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Tangentes desde un punto exterior

Cuando el punto dado no está en la curva, no podés usar sus coordenadas como $(a; f(a))$. Planteá la tangente en un punto genérico $x=a$ y exigí que pase por el punto dado: queda una ecuación en $a$.

El mismo método sirve con otras funciones: para que la tangente a $\ln x$ pase por el origen, se plantea $y-\ln a=\dfrac1a(x-a)$ y se impone $(0;0)$.

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Desde el punto $P(0, -4)$, exterior a la parábola $f(x) = x^2$ y representado en la figura, se quieren trazar rectas tangentes a la curva. a) Escribe la ecuación de la…

Desde el punto $P(0, -4)$, exterior a la parábola $f(x) = x^2$ y representado en la figura, se quieren trazar rectas tangentes a la curva.

  1. a) Escribe la ecuación de la recta tangente a la parábola en un punto genérico de abscisa $x = a$.
  1. b) Impón la condición de que pase por $P$ y halla las ecuaciones de las dos rectas tangentes posibles, indicando los puntos de tangencia.
X Y −5 −4 −3 −2 −1 1 2 3 4 5 6 5 4 3 2 1 −1 −2 −3 −4 −5 0 f(x) = x² P(0, −4)
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Determina el punto de la curva $f(x) = \ln x$ en el que la recta tangente pasa por el origen de coordenadas, y escribe la ecuación de dicha tangente. (Sugerencia:…

Determina el punto de la curva $f(x) = \ln x$ en el que la recta tangente pasa por el origen de coordenadas, y escribe la ecuación de dicha tangente. (Sugerencia: plantea la tangente en un punto genérico de abscisa $x = a$ e impón que pase por $(0, 0)$.)

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Aproximar con la tangente

Cerca del punto de tangencia, la curva y su tangente casi coinciden: $f(x)\approx f(a)+f'(a)(x-a)$. Así se estiman valores sin calculadora.

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Se quiere estimar el valor de $\sqrt{102}$ sin calculadora. a) Halla la ecuación de la recta tangente a $f(x) = \sqrt{x}$ en el punto de abscisa $x = 100$. b) Utiliza…

Se quiere estimar el valor de $\sqrt{102}$ sin calculadora.

  1. a) Halla la ecuación de la recta tangente a $f(x) = \sqrt{x}$ en el punto de abscisa $x = 100$.
  1. b) Utiliza esa recta para dar una estimación de $\sqrt{102}$ con dos cifras decimales.
  1. c) Sabiendo que el valor real redondeado a cuatro decimales es $10,0995$, comenta si la aproximación por la tangente es por exceso o por defecto y razona a qué se debe.
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Resumen

Vuelta al principio: la dirección en que apunta el auto en la curva es la de la recta tangente, y su pendiente es $f'(a)$.

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