Introducción al Cálculo Diferencial

Índice pedagógico progresivo, diseñado para estudiantes que inician el estudio de las derivadas desde cero, sin atajos ni saltos conceptuales.

Bloque 0 · Antes de derivar (fundamentos necesarios)

0.1 Pensar en cambio y variación
  • Qué significa que algo cambie
  • Variación absoluta y relativa
  • Ejemplos cotidianos (velocidad, temperatura, crecimiento)
0.2 Repaso funcional imprescindible
  • Qué es una función y cómo se interpreta
  • Variable independiente vs dependiente
  • Dominio, recorrido y representación gráfica
0.3 Pendiente de una recta
  • Razón de cambio promedio
  • Pendiente como tasa de variación
  • Interpretación gráfica y algebraica

Bloque 1 · La idea de derivada

1.1 De la pendiente promedio a la pendiente instantánea
  • Secantes y tangentes
  • Aproximación progresiva
  • Necesidad del límite
1.2 Definición formal de derivada
  • Derivada como límite
  • f′(x) = lim (h→0) [f(x+h) − f(x)] / h
  • Lectura conceptual paso a paso
1.3 Notaciones de la derivada
  • f′(x)
  • y′
  • dy/dx
  • Interpretación de cada notación

Bloque 2 · Reglas básicas de derivación

2.1 Derivadas fundamentales
  • d/dx (c) = 0
  • d/dx (x) = 1
  • d/dx (xⁿ) = n·xⁿ⁻¹
2.2 Linealidad
  • d/dx (f + g) = f′ + g′
  • d/dx (k·f) = k·f′
  • Errores comunes y correcciones

Bloque 3 · Reglas operativas

3.1 Regla del producto
  • (f·g)′ = f′g + fg′
  • Justificación conceptual
3.2 Regla del cociente
  • (f/g)′ = (f′g − fg′)/g²
  • Relación con funciones racionales
3.3 Regla de la cadena (cambio de variable)
  • dy/dx = dy/du · du/dx
  • Funciones compuestas
  • Interpretación paso a paso

Bloque 4 · Derivadas especiales

4.1 Funciones exponenciales y logarítmicas
  • d/dx (eˣ) = eˣ
  • d/dx (ln x) = 1/x
4.2 Funciones trigonométricas
  • d/dx (sin x) = cos x
  • d/dx (cos x) = −sin x
  • d/dx (tan x) = sec²x

Bloque 5 · Profundización y aplicaciones

5.1 Derivación implícita
  • Cuando y no está despejada
  • Uso de la cadena implícita
5.2 Interpretaciones físicas
  • Velocidad y aceleración
  • Crecimiento y decrecimiento
5.3 Introducción a optimización
  • Puntos críticos
  • Máximos y mínimos

Bloque 6 · Consolidación didáctica

🎯 Objetivo final: que el estudiante comprenda la derivada como una herramienta para analizar el cambio, no como una receta.