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nydus/An Introduction to MathematicsPublic
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XV. El cálculo diferencial

respuesta es que esta razón de incremento es el límite de la función ( x + h ) 2 − x 2 h en el valor cero para su argumento h . (Nótese que aquí x es una "constante".) Veamos cómo funciona esta respuesta a la luz de nuestra definición de límite. Tenemos ( x + h ) 2 − x 2 h = 2 h x + h 2 h = h ( 2 x + h ) h .

Ahora bien, al hallar el límite de h(2x+h)h en el valor 0 del argumento h, el valor (si lo hay) de la función en h=0 queda excluido. Pero para todos los valores de h, excepto h=0, podemos dividir ambos términos entre h.

Por tanto, el límite de h(2x+h)h en h=0 es el mismo que el de 2x+h en h=0.

Ahora bien, cualquier que sea el estándar de aproximación k que decirnos tomar, al considerar el intervalo de −12k a +12k vemos que, para los valores de h que caen dentro de él, 2x+h difiere de 2x en menos de 12k, es decir, en menos de k. Esto es cierto para cualquier estándar k.

De ahí que, en la vecindad del valor 0 para h, 2x+h se aproxime a 2x dentro de cualquier estándar de aproximación, y por consiguiente 2x sea el límite de 2x+h en h=0.

Por tanto, según lo dicho anteriormente, 2x es el límite de (x+h)2−x2h en el valor 0 para h. Se sigue, por consiguiente, que 2x es lo que hemos llamado la razón de incremento de x2 en el valor x del argumento.

Así, este método nos conduce a la misma razón de incremento para x2 que la forma leibniziana de hacer que h crezca "infinitamente pequeño".

Los términos más abstractos «coeficiente diferencial»,

o «función derivada», se usan generalmente para lo que hasta ahora hemos llamado la «tasa de aumento» de una función.

La definición general es la siguiente: el coeficiente diferencial de la función f(x) es el límite, si existe, de la función f(x+h)−f(x)h del argumento h en el valor 0 de su argumento.

¿Cómo hemos logrado realmente, mediante esta definición y la definición subsidiaria de límite, evitar la noción de «números infinitamente pequeños» que tanto preocupaba a nuestros antepasados matemáticos?

Para ellos, la dificultad surgía porque, por un lado, tenían que utilizar un intervalo de x a x+h sobre el cual calcular el incremento medio y, por otro lado, finalmente querían hacer h=0. El resultado era que parecían verse abocados a la noción de un intervalo existente de tamaño cero.

Ahora bien, ¿cómo evitamos esta dificultad? De este modo: utilizamos la noción de que, correspondiente a cualquier estándar de aproximación, se puede encontrar algún intervalo con tales y cuales propiedades. La diferencia radica en que nosotros hemos comprendido la importancia de la noción de «variable», y ellos no lo habían hecho.

Así, al final de nuestra exposición de las nociones esenciales del análisis matemático, somos conducidos de nuevo a las ideas con las que en el capítulo II comenzamos nuestra investigación: que en matemáticas las ideas fundamentalmente importantes son las de «algunas cosas» y «cualesquiera cosas».

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