Definiciones de Derivada: h→0h→0h \to 0 vs z→xz→xz \to x

Me he encontrado con dos definiciones de la derivada. El primero es

F ( X ) = límite h 0 F ( X + h ) F ( X ) h

el segundo es

F ( X ) = límite z X F ( z ) F ( X ) z X

Entiendo que la primera ecuación refleja una secante arbitraria que se acerca cada vez más a un punto específico de una función (a medida que h se acerca a 0) para encontrar la "tasa de cambio instantánea" en ese punto.

Sin embargo, no entiendo de dónde se derivó la segunda definición y qué representa.

Además, a menudo encuentro que, en la práctica, es mucho más fácil calcular derivadas a partir de primeros principios usando la segunda definición, pero no entiendo por qué funciona de esa manera, ¿hay alguna intuición que me falta sobre la segunda definición?

Defina z:=x+h en el primero.

Respuestas (2)

En cualquier caso, el punto base de la recta tangente está en el punto ( X , F ( X ) ) .

En la primera definición de la derivada, el punto cercano es ( X + h , F ( X + h ) ) . Esta formulación enfatiza el desplazamiento ( h desde el punto base hasta el punto cercano). Como h 0 , el punto cercano se acerca al punto base, por lo que las pendientes se acercan a la pendiente de la recta tangente.

En la segunda definición de la derivada, el punto cercano es ( z , F ( z ) ) . Como z X , nuevamente el punto cercano se acerca al punto base, y así nuevamente las pendientes se aproximan a la pendiente de la línea tangente.

Creo que te has dado cuenta de que podemos escribir h como h = z X , entonces F ( X + h ) = F ( X + z X ) por lo tanto es igual F ( X ) . Y, como sabemos por la geometría, una pendiente tangente metro se define como metro = y 2 y 1 X 2 X 1 , y una derivada de una función también se define como una pendiente tangente. Por lo tanto, en el contexto de la derivación, F ( X ) = y 2 y 1 X 2 X 1 = F ( z ) F ( X ) z X .