Stabilisci se alla seguente funzione è applicabile il teorema di Rolle nell'intervallo indicato e, in caso affermativo determina i punti c di cui il teorema garantisce l'esistenza.
Stabilisci se alla seguente funzione è applicabile il teorema di Rolle nell'intervallo indicato e, in caso affermativo determina i punti c di cui il teorema garantisce l'esistenza.
Problema:
Stabilisci se alla seguente funzione è applicabile il teorema di Rolle nell'intervallo indicato e, in caso affermativo determina i punti c di cui il teorema garantisce l'esistenza.
$f(x)=x²-3x$, [$0$,$3$]
Soluzione:
Il teorema di Rolle afferma che se la funzione f è continua in [a,b] e derivabile in (a,b) tale che $f(a)=f(b)$, allora esiste almeno un punto $c\in(a,b)$ tale che $f'(c)=0$.
Nel caso in questone si ha che [a,b]=[$0$,$3$], quindi è necessario verificare che la funzione sia continua in questo intervallo e derivabile nel medesimo intervallo aperto.
$f(x)$ è continua per $\forall x \in \mathbb{R}$ poiché polinomiale, anche la sua derivata $f'(x)=2x-3$ è continua in $\mathbb{R}$ per il medesimo motivo.
Ora è necessario verificare che $f(a)=f(b)$:
$f(0)=0, f(3)=0$. Il teorema di Rolle è dunque applicabile alla funzione data ed esiste un punto $c$ appartenente all'intervallo tale che $f'(c)=0$:
$f'(x)=2x-3=0$
$x=\frac{3}{2}$.