¿Qué significa derivar una fórmula?

Derivar una fórmula significa deducir, obtener o probar la fórmula a partir de un conjunto de principios u observaciones ya conocidos o ya establecidos.

El aspecto de la derivación puede ser un poco diferente en matemática pura y rigurosa, en comparación con la ciencia, pero la idea es similar.

En matemáticas, generalmente comienza con un conjunto de axiomas (declaraciones que acepta o supone que son verdaderas, pero que generalmente no pueden probar) y luego todo lo demás se prueba a partir de ahí. Para derivar una fórmula matemática, confía en los axiomas, la lógica y otros resultados que han sido probados mediante alguna combinación de axiomas y lógica.

En ciencia, derivar fórmulas está un poco más anclado al “mundo real”, por ejemplo, cuando deriva una fórmula, a menudo tiene algún tipo de configuración que representa algo no completamente abstracto, es decir, es un modelo de algún sistema físico. También es un poco menos cierto o absoluto que en matemáticas. En lugar de tener axiomas como base, tiene un conjunto de leyes físicas aceptadas y quizás teorías establecidas que no están completamente establecidas como verdaderas, pero que son ampliamente aceptadas como útiles. Luego, trabaja a partir de las leyes y teorías aceptadas, utilizando las matemáticas y la lógica, para derivar cualquier fórmula que esté tratando de obtener.

Bueno, significa usar otra información para deducir cuál es la fórmula correcta para algo. Para “inventar” la fórmula.

Entonces, por ejemplo, supongamos que sé que [matemáticas] F = ma [/ matemáticas] (“Fuerza = masa x aceleración”, que es la segunda ley de Newton) y que la velocidad de un objeto es su aceleración multiplicada por el tiempo transcurrido desde que comenzó a moverse ([matemáticas] v = en [/ matemáticas]).

Si quiero saber cuánto tiempo le toma a un objeto de una masa determinada alcanzar una velocidad específica cuando actúa sobre una fuerza particular, entonces puedo “derivar una ecuación” para eso reorganizando [matemáticas] v = en [/ matemática] en [matemática] t = v / a [/ matemática] – y reorganizando [matemática] F = ma [/ matemática] en [matemática] a = F / m [/ matemática] – y luego sustituyendo la ‘a’ en [matemáticas] t = v / a [/ matemáticas] y obtenemos:

[matemáticas] t = v / (F / m) [/ matemáticas]

…o…

[matemáticas] t = vm / F [/ matemáticas]

¡Allí! ¡Acabamos de “derivar una fórmula para el tiempo que le toma a una masa ‘m’ alcanzar una velocidad de ‘v’ cuando se actúa con una fuerza constante ‘F’!

Woohoo!

OK, bueno, ese no es el mayor avance del mundo, pero es útil.

¿Cuál es el tiempo de 0 a 60 para un automóvil de 4,000 lb si el motor produce tal y tal cantidad de fuerza?

Eso es algo que nuestra nueva ecuación puede predecir.

verbo de · rive – para obtener

Significa obtener o llegar a una fórmula a partir de una secuencia de pasos lógicos. Por ejemplo, si escribo (preferiblemente un paso por línea para mayor claridad):

[matemáticas] (p + q) (r + s) = (p + q) r + (p + q) s = r (p + q) + s (p + q) = rp + rq + sp + sq = pr + ps + qr + qs [/ math]

Estoy derivando la regla “FOIL” para expandir los productos binomiales. Todos los pasos son reversibles, por lo que la primera cantidad expresada bien y verdaderamente es la última.

Esto es diferente a la operación de “derivación” (diferenciación) en funciones suaves, estudiada en cálculo. Cada la prueba es, en el sentido básico, una derivación de un enunciado de enunciados previamente conocidos *, por lo que la palabra era libre de ser utilizada con el uso de cálculo específico.

* Este es el origen de los axiomas. No podíamos razonar lógicamente a partir de la nada. Requiere definir un sistema consistente de declaraciones permitidas.