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[Risolto] INTERPRETAZIONE DI GRAFICI

  

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Nella figura qui a fianco è rappresentato il grafico di una funzione pari di equazione $y=f(x)$; ivi sono rappresentati gli asintoti (tratteggiati in nero), con le relative equazioni, e le rette tangenti al grafico della funzione nei due punti di coordinate $(0,4)$ e $(2,0)$ (colorate in verde). A partire dalle informazioni deducibili dal grafico:
a. determina il dominio e l'insieme immagine della funzione;
b. spiega perché la funzione non è invertibile;
c. determina $\lim _{x \rightarrow-} f(x), \lim _{x \rightarrow-1} f(x)$ e $\lim _{x \rightarrow 1} f(x)$;
d. determina $f^{\prime}(0), f^{\prime}(2)$ ed $f^{\prime}(-2)$;
e. indica il segno di $f^{\prime}(x)$ nel dominio della funzione;
f. determina $\lim _{x \rightarrow+} f^{\prime}(x), \lim _{x \rightarrow-1} f^{\prime}(x)$ e $\lim _{x \rightarrow 1} f^{\prime}(x)$.

Considera infine la funzione $g(x)=\sqrt{f(x)}$ e rispondi ai seguenti ulteriori quesiti:
a. determina il dominio di $g$;
b. determina $\lim _{x \rightarrow \infty^{-}} g(x), \lim _{x \rightarrow-1^{+}} g(x)$ e $\lim _{x \rightarrow 1^{-}} g(x)$;
c. determina $g^{\prime}(0)$;
d. spiega perché non esistono $g^{\prime}(-2)$ e $g^{\prime}(2)$;
c. determina $\lim _{x \rightarrow \infty} g^{\prime}(x), \lim _{x \rightarrow-1^{\prime}} g^{\prime}(x)$ e $\lim _{x \rightarrow 1^{-}} g^{\prime}(x)$,

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a.  Dominio = ℝ \ {-1, 1}; Immf(x) = (-∞, 1) U [4, +∞)

b.  E' una funzione pari quindi non è iniettiva, ovvero non è bigettiva addio invertibilità.

c.  limiti f(x)

$ \displaystyle\lim_{x \to \pm \infty} f(x) = 1 $    asintoto orizzontale

$ \displaystyle\lim_{x \to -1^-} f(x) = -\infty $

$ \displaystyle\lim_{x \to -1^+} f(x) = +\infty $

i due limiti laterali sono diversi, il limite è indeterminato (non esiste)

Essendo la funzione pari avremo un risultato simmetrico per x → 1, cioè non esiste il limite.

d.  

  • f'(0) = 0            punto stazionario
  • f'(2) = 4/3         coefficiente angolare retta tangente
  • f'(-2) = -4/3      f(x) è una funzione pari, quindi simmetria rispetto all'asse delle y.

e.  

  • f'(x) < 0 in (-∞, -1) U (-1, 0)    intervalli dove la funzione decresce
  • f'(x) > 0 in (0, 1) U (1, +∞)      intervalli dove la funzione cresce
  • f'(x) = 0 in x = 0                     punto di minimo.

f.

  • $\displaystyle\lim_{x \to \pm \infty} f'(x) = 0$   si avvicina lentamente all'asintoto.
  • $\displaystyle\lim_{x \to -1} f'(x) = -\infty $      in entrambi i rami la funzione decresce
  • $\displaystyle\lim_{x \to 1} f'(x) = +\infty $      in entrambi i rami la funzione cresce

.

.

g(x) = √f(x)

a.  Dominio = (-∞, -2) U (-1, 1) U (2, +∞)      elimino tutto il negativo di f(x)

b.  

  • $ \displaystyle\lim_{x \to \infty} g(x) = 1 $        asintoto orizzontale
  • $ \displaystyle\lim_{x \to -1^+} g(x) = +\infty $
  • $ \displaystyle\lim_{x \to -1^-} g(x) = +\infty $

c.   g'(0) = 0      infatti $g'(x) = \frac{f'(x)}{2\sqrt{f(x)}}$

d. Nei punti x = -2; x = 2 non vi sono intorni completi dei punti appartenenti al dominio, ergo non esistono le derivate.

e.   

Sempre dalla $g'(x) = \frac{f'(x)}{2\sqrt{f(x)}}$

  • $ \displaystyle\lim_{x \to \infty} g'(x) = 0 $    converge all'asintoto orizzontale
  • $ \displaystyle\lim_{x \to -1^+} g'(x) = -\infty $
  • $ \displaystyle\lim_{x \to 1^-} g'(x) = +\infty  $

  



Risposta
SOS Matematica

4.6
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