14-16 ANNI · INTRODUZIONE AVANZATA

Introduzione alle derivate

Pendenza, polinomi e regola della catena.

Prima di iniziare: Avanzato: funzioni, potenze, algebra e idea di limite. L’età è indicativa.

Un primo incontro con la derivata

Percorso avanzato introduttivo. Servono funzioni, algebra, potenze e l’idea di limite; l’età non indica da sola se sei pronto.

La derivata descrive il tasso di variazione istantaneo. Nel grafico è la pendenza della tangente. Si ottiene come limite di [f(x+h) − f(x)]/h quando h tende a 0, se il limite esiste.

Per i polinomi: la derivata di axⁿ è a·n·x^(n−1), quella di una costante è zero e la derivata di una somma è la somma delle derivate.

Per una funzione composta si usa la regola della catena: la derivata di (ax+b)² è 2(ax+b)·a. Il fattore a deriva dalla funzione interna.

f′(t) è un valore: trova prima la funzione derivata, poi sostituisci x = t. Queste attività introducono alcune regole, non un corso completo di analisi.

108 esercizi in 3 tappe nel gioco. La scheda propone 3 esercizi con spazio per i passaggi. Gli esempi qui sotto mostrano il metodo.

TAPPA 1 · PRIMI PASSI

Per f(x) = 1x^2, quanto vale f′(1)?

La derivata di ax^n è a·n·x^(n−1).

  1. Applica la regola di potenza: f′(x) = 2x^1.
  2. Sostituisci x = 1: 2 × 1^1.
  3. f′(1) = 2, la pendenza della tangente in quel punto.

Risposta: 2

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TAPPA 2 · IN CAMMINO

Per f(x) = 1x² + 2x + 3, quanto vale f′(-2)?

Deriva ogni termine; una costante ha derivata zero.

  1. Derivata di 1x²: 2x. Derivata di 2x: 2.
  2. La derivata di 3 è 0, quindi f′(x) = 2x + 2.
  3. f′(-2) = 2 × (-2) + 2 = -2.

Risposta: -2

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TAPPA 3 · LA SFIDA

Per f(x) = (1x + 2)², quanto vale f′(1)?

Usa la regola della catena: deriva il quadrato e moltiplica per la derivata interna.

  1. Funzione interna: u = 1x + 2; u′ = 1.
  2. Derivata esterna: (u²)′ = 2u. Quindi f′(x) = 2(1x + 2) × 1.
  3. Sostituisci x = 1: 2 × 3 × 1 = 6.

Risposta: 6

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