Regole di derivazioneDefinizione di derivata
Proprietà lineari della derivata
Derivata del prodotto - Derivate successive

Proprietà lineari
Derivata della sommaDerivata del prodotto per una costante
$$ D_x f(x)+g(x) = D_x f(x) + D_x g(x)$$
La derivata della somma è uguale alla somma delle derivate.
$$ D_x {k}f(x) = kD_x f(x)$$
Il fattore costante può essere portato fuori dalla derivata.
Dimostrazione con la NSA

Per ricavare la regola conviene partire dalla definizione di derivata:

$$ D_x f(x) = st \left( \frac{f(x + dx) - f(x)}{dx} \right) $$

Se ora abbiamo invece di f(x) la somma di due funzioni f(x)+g(x) la derivata deve essere

$ D_x f(x) = st \left( \frac{f(x + dx) + g(x + dx) - (f(x) + g(x)}{dx} \right) $

e basta applicare la proprietà commutativa della somma per avere

$ D_x f(x) = st \left(\frac{f(x + dx) - f(x) + g(x + dx) - g(x)}{dx}\right) $

e applicando le proprietà della parte standard:

$ D_x f(x) = st \left( \frac{f(x + dx) - f(x)}{dx}\right) + st \left( \frac{g(x + dx) - g(x)}{dx} \right) = D_x f(x) + D_x g(x)$

come volevasi dimostrare.

Anche qui conviene partire dalla definizione di derivata:

$$ D_x f(x) = st \left( \frac{f(x + dx) - f(x)}{dx} \right) $$

Se ora consideriamo k.f(x) si ha:

$ D_x k f(x) = st \left( \frac{kf(x + dx) - kf(x)}{dx} \right) $

e mettendo in evidenza il fattore k:

$ D_x k f(x) = st \left( \frac{k(f(x + dx) - f(x))}{dx} \right) $

e applicando le proprietà della parte standard:

$ D_x k f(x) = k st \left( \frac{f(x + dx) - f(x)}{dx} \right) = k D_x f(x) $

come volevasi dimostrare.

Per riassumere queste dimostrazioni in poche parole, le proprietà lineari della derivata discendono direttamente dalle proprietà lineari della parte standard. A differenza di questa però non vale la proprietà del prodotto di parti standard, la derivata del prodotto NON è il prodotto delle derivate, ma c'è una regola specifica nota anche coma regola di Leibniz.



Applicazione (esempi)

Le proprietà lineari della derivata permettono di calcolare facilmente la derivata di un polinomio.
FunzioneDerivata di f(x)

$y = f(x) = 3x^2 - 4x$

$D_x 3x^2 - 4x = D_x 3x^2 - D_x 4x = 3 \times 2 {x} - 4 \times 1 = 6x - 4$

$y = f(x) = \frac{x^2}{2} - \frac{x}{3} + 1$

$D_x \frac{x^2}{2} - \frac{x}{3} + 1 = \frac{2x}{2} - \frac{1}{3} + 0 = {x} - \frac{1}{3}$



Esercizi

Calcolare la derivata delle seguenti funzioni polinomiali: