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Reglas de derivación

Regla de la suma y la diferencia para derivadas: fórmula y ejemplos

La regla de la suma y la diferencia: deriva una suma o una resta término a término. La fórmula, ejemplos resueltos, una demostración y los errores más comunes.

Reglas de derivación Actualizado 3 min de lectura

De un vistazo

\frac{d}{dx}\,[f(x) \pm g(x)] = f'(x) \pm g'(x)
Se aplica a
Cualquier suma o diferencia de funciones derivables, con cualquier número de términos
En palabras
Deriva término a término y conserva los signos más y menos
Combinada con
La regla del múltiplo constante, da (af + bg)' = af' + bg'
No se aplica a
Productos y cocientes, que necesitan las reglas del producto y del cociente
Versión para integrales
\int [f(x) \pm g(x)]\,dx = \int f(x)\,dx \pm \int g(x)\,dx
En esta página
  1. Fórmula de la regla de la suma y la diferencia
  2. Ejemplos
  3. Por qué funciona la regla de la suma
  4. Lo que no cubre la regla de la suma
  5. Errores comunes

La regla de la suma y la diferencia dice que puedes derivar una suma o una diferencia término a término. La derivada de f + g es f' + g', y la derivada de f - g es f' - g'. Es la regla que hace fáciles los polinomios.

Fórmula de la regla de la suma y la diferencia

Si f y g son derivables, entonces

\frac{d}{dx}\,[f(x) + g(x)] = f'(x) + g'(x)
\frac{d}{dx}\,[f(x) - g(x)] = f'(x) - g'(x)

La regla se extiende a cualquier número de términos. Combinada con la regla del múltiplo constante, dice que la derivación es lineal:

\frac{d}{dx}\,[a\,f(x) + b\,g(x)] = a\,f'(x) + b\,g'(x)

Ejemplos

Ejemplo 1: un polinomio. Usa la regla de la potencia en cada término y la regla de la constante en la constante:

\frac{d}{dx}\left(3x^2 - 5x + 8\right) = 6x - 5 + 0 = 6x - 5

Ejemplo 2: funciones de distinto tipo. Cada término usa su propia regla:

\frac{d}{dx}\left(x^4 + \sin x - e^x\right) = 4x^3 + \cos x - e^x

Ejemplo 3: una diferencia con un logaritmo.

\frac{d}{dx}\left(2\ln x - \sqrt{x}\right) = \frac{2}{x} - \frac{1}{2\sqrt{x}}

Ejemplo 4: separa primero una fracción. Cuando el denominador es un solo término, divide cada término del numerador entre él y luego usa la regla de la suma:

\frac{x^2 + 1}{x} = x + x^{-1} \quad\Rightarrow\quad \frac{d}{dx}\left(x + x^{-1}\right) = 1 - x^{-2} = 1 - \frac{1}{x^2}

Así evitas por completo la regla del cociente.

Gráfica de y = x³ − 3x y su derivada y = 3x² − 3
Derivar término a término da 3x^2 - 3. Vale cero en x = \pm 1, justo donde x^3 - 3x tiene sus puntos de giro.

Por qué funciona la regla de la suma

En la definición de derivada como límite, reagrupa el cociente incremental en dos cocientes incrementales:

\frac{[f(x+h) + g(x+h)] - [f(x) + g(x)]}{h} = \frac{f(x+h) - f(x)}{h} + \frac{g(x+h) - g(x)}{h}

Cuando h \to 0, la ley de la suma para límites (consulta las leyes de los límites) convierte el lado derecho en f'(x) + g'(x). La regla de la diferencia es el mismo razonamiento con un signo menos.

Lo que no cubre la regla de la suma

La regla de la suma es tan natural que a veces los estudiantes suponen que los productos y los cocientes se comportan igual. No es así:

Expresión Regla correcta Derivada correcta
x^2 + \sin x Regla de la suma 2x + \cos x
x^2 \sin x Regla del producto 2x\sin x + x^2\cos x
\frac{x^2}{\sin x} Regla del cociente \frac{2x\sin x - x^2\cos x}{\sin^2 x}
\sin(x^2) Regla de la cadena 2x\cos(x^2)

Comprueba que la derivada de x^2 \sin x no es 2x\cos x: por ejemplo, en x = \frac{\pi}{2} la derivada correcta es \pi, mientras que 2x\cos x da 0.

Errores comunes

  1. Perder un signo menos. En \frac{d}{dx}(x^3 - \cos x), la derivada de \cos x es -\sin x, así que la respuesta es 3x^2 + \sin x. Controla ambos signos.
  2. Extender la regla a los productos. (fg)' \ne f'g'. Usa la regla del producto.
  3. Separar una fracción cuyo denominador es una suma. \frac{1}{x + 1} \ne \frac{1}{x} + 1. Solo puedes separar cuando el denominador es un solo término.

Para una colección completa de ejemplos con polinomios y la regla de la potencia, lee la guía completa sobre la regla de la potencia.

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Preguntas frecuentes

¿Qué es la regla de la suma para derivadas?

La regla de la suma dice que \frac{d}{dx}[f(x) + g(x)] = f'(x) + g'(x). Derivas cada término por separado y sumas los resultados.

¿Funciona la regla de la suma con más de dos términos?

Sí. Aplícala repetidamente y cada término se deriva por separado. Por eso un polinomio se puede derivar término a término.

¿La derivada de un producto es el producto de las derivadas?

No. La regla de la suma no tiene una versión para productos. La derivada de f(x)g(x) es f'g + fg' por la regla del producto.

¿Puedo separar una fracción para usar la regla de la suma?

Sí, cuando el denominador es un solo término. Por ejemplo, \frac{x^3 + 2}{x} = x^2 + 2x^{-1}, cuya derivada es 2x - 2x^{-2}.

Escrito por el equipo de PracticeCalculus

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