Existe una íntima relación entre el crecimiento de una función y el signo de su
derivada. En concreto:
- Una función es creciente en un punto si su derivada en ese punto
es positiva.
- Una función es decreciente en un punto si su derivada en ese punto es
negativa.
Es fácil deducir que, si la pendiente de la recta tangente es positiva, en
ese punto la función crece, como puede observarse en
gráfica: en el punto
la función tiene como derivada , positiva,
y es creciente en este punto. En cambio, en el punto ,
el valor de la derivada es
y, evidentemente, la función es
decreciente en este punto. Al mover la
(punto en rojo), se observa que
siempre se cumple esta relación entre el signo de la derivada y el crecimiento de la
función.
En la gráfica, además, existe un punto, concretamente ,
en el que la derivada es , por lo tanto, ni positiva ni negativa. Dicho de otro
modo, la pendiente de la recta tangente es , de forma que la recta tangente es
horizontal. En este punto, pues, la función no es ni creciente ni decreciente.
Habitualmente este hecho es un indicio de que se trata de un extremo, en este caso
un mínimo de la función. Además, se ve cómo este punto
divide
la función en dos partes: cuando la función es decreciente (la derivada
negativa), y cuando la función es creciente (la derivada positiva). Se
puede concluir que las raíces o ceros de la función derivada separan las zonas
de crecimiento y decrecimiento de la función. En este caso, la única raíz de la
derivada () separa la zona en la que la función es decreciente (), de la
zona en la que la función es creciente (). El applet permite practicar todo lo dicho con
otra función, cuya derivada tiene dos ceros (x = -1 y x = 3,
uno correspondiente a un máximo, y el otro a un mínimo), y, también, con todas
las gráficas de las funciones estudiadas hasta el momento.