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ORIGEM
DO CONCEITO DE
DERIVADA DE UMA FUNÇÃO
O
conceito de função que hoje pode parecer simples, é o resultado de uma
lenta e longa evolução histórica iniciada na Antiguidade quando, por
exemplo, os matemáticos Babilónios utilizaram tabelas de quadrados e de raízes
quadradas e cúbicas ou quando os Pitagóricos tentaram relacionar a
altura do som emitido por cordas submetidas à mesma tensão com o seu comprimento.
Nesta época o conceito de função não estava claramente definido: as relações
entre as variáveis surgiam de forma implícita e eram descritas
verbalmente ou por um gráfico.
Só
no séc. XVII, quando Descartes e Pierre Fermat introduziram as coordenadas
cartesianas, se tornou possível transformar problemas geométricos em
problemas algébricos e estudar analiticamente funções. A Matemática
recebe assim um grande impulso, nomeadamente na sua aplicabilidade a
outras ciências - os cientistas passam, a partir de observações ou experiências
realizadas, a procurar determinar a fórmula ou função que relaciona as
variáveis em estudo. A partir daqui todo o estudo se desenvolve em
torno das propriedades de tais funções. Por outro lado, a introdução de
coordenadas, além de facilitar o estudo de curvas já conhecidas permitiu a
"criação" de novas curvas, imagens geométricas de funções
definidas por relacões entre variáveis.
Foi
enquanto se dedicava ao estudo de algumas destas funções que Fermat
deu conta das limitações do conceito clássico de reta tangente a uma
curva como sendo aquela que encontrava a curva num único ponto.
Tornou-se assim importante reformular tal conceito e encontrar um processo
de traçar uma tangente a um gráfico num dado ponto - esta dificuldade
ficou conhecida na História da Matemática como o " Problema da
Tangente".
Fermat resolveu esta dificuldade de uma maneira muito simples: para
determinar uma tangente a uma curva num ponto P considerou outro ponto
Q sobre a curva; considerou a reta PQ secante à curva. Seguidamente fez
deslizar Q ao longo da curva em direcção a P, obtendo deste modo
retas PQ que se aproximavam duma reta t a que Fermat chamou a reta tangente
à curva no ponto P.
Fermat
notou que para certas funções, nos pontos onde a curva assumia valores
extremos, a tangente ao gráfico devia ser uma reta horizontal, já que ao
comparar o valor assumido pela função num desses pontos P(x, f(x)) com o
valor assumido no outro ponto Q(x+E, f(x+E)) próximo de P, a diferença
entre f(x+E) e f(x) era muito pequena, quase nula, quando comparada com o
valor de E, diferença das abcissas de Q e P. Assim, o problema de
determinar extremos e de determinar tangentes a curvas passam a estar
intimamente relacionados.
Estas
ideias constituiram o embrião do conceito de DERIVADA
e levou Laplace a considerar Fermat "o verdadeiro inventor do Cálculo
Diferencial". Contudo, Fermat não dispunha de notação apropriada e o
conceito de limite não estava ainda claramente definido.
No
séc.XVII, Leibniz algebriza o Cálculo Infinitésimal, introduzindo os
conceitos de variável, constante e parâmetro, bem como a notação dx e dy
para designar "a menor possível das diferenças em x e em y. Desta
notação surge o nome do ramo da Matemática conhecido hoje como " Cálculo
Diferencial ".
Assim,
embora só no século XIX Cauchy introduzia formalmente o conceito de limite
e o conceito de derivada, a partir do séc. XVII, com Leibniz e Newton, o Cálculo
Diferencial torna-se um instrumento cada vez mais indispensável pela sua
aplicabilidade aos mais diversos campos da Ciência.
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Derivadas visite nossa seção Ensino
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