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Una funzione empirica

Nel documento Introduzione al corso di Matematica (pagine 26-42)

Jan Mar May Jul Sep

13 14 15 16 17 18

Figura:Il valore delle azioni ENI tra Gennaio e Settembre 2011.

Antonio Leaci (Universitá del Salento) Introduzione al corso di Matematica A.A. 2021/22 9 / 74

Grafici ammissibili e NON ammissibili

-1 1 2 3

1 2 3

-1 1 2 3

1 2 3

Un grafico ammissibile e uno NON ammissibile.

Funzione composta. Se f : A → B e g : C → D sono due funzioni, e se l’immagine di A tramite f è un sottoinsieme di C, cioè

f (A) = {f (x ); x ∈ A } ⊂ C

allora si definiscefunzione composta g ◦ f la funzione data da

Equazioni

Sia f una funzione f : A → B

f è surgettiva se e solo seper ogni y ∈ B l’equazione f (x ) = y ammettealmeno una soluzione(cioè f (A) = B).

f è iniettiva se e solo se per y ∈ B l’equazione f (x ) = y ammette al piùuna soluzione.

∀x1,x2∈ A, x1̸= x2 =⇒ f (x1) ̸=f (x2). f è bigettiva se e solo seper ogni y ∈ B l’equazione f (x ) = y ammetteun’unica soluzione. Tale soluzione permette di definire la funzione inversaf−1:B → A come x = f−1(y ).

Naturalmente risulta

f−1(f (x )) = x ∀x ∈ A, f (f−1(y )) = y ∀y ∈ B.

Le proprietà precedenti dipendono non solo dall’espressione analitica della funzione ma anche dagli insiemi A e B. Per esempio se f è iniettiva allora la funzione f : A → f (A) è bigettiva.

Antonio Leaci (Universitá del Salento) Introduzione al corso di Matematica A.A. 2021/22 11 / 74

Equazioni

Sia f una funzione f : A → B

f è surgettiva se e solo seper ogni y ∈ B l’equazione f (x ) = y ammettealmeno una soluzione(cioè f (A) = B).

f è iniettiva se e solo se per y ∈ B l’equazione f (x ) = y ammette al piùuna soluzione.

∀x1,x2∈ A, x1̸= x2 =⇒ f (x1) ̸=f (x2).

f è bigettiva se e solo seper ogni y ∈ B l’equazione f (x ) = y ammetteun’unica soluzione. Tale soluzione permette di definire la funzione inversaf−1:B → A come x = f−1(y ).

Naturalmente risulta

f−1(f (x )) = x ∀x ∈ A, f (f−1(y )) = y ∀y ∈ B.

Le proprietà precedenti dipendono non solo dall’espressione analitica della funzione ma anche dagli insiemi A e B. Per esempio se f è iniettiva allora la funzione f : A → f (A) è bigettiva.

Equazioni

Sia f una funzione f : A → B

f è surgettiva se e solo seper ogni y ∈ B l’equazione f (x ) = y ammettealmeno una soluzione(cioè f (A) = B).

f è iniettiva se e solo se per y ∈ B l’equazione f (x ) = y ammette al piùuna soluzione.

∀x1,x2∈ A, x1̸= x2 =⇒ f (x1) ̸=f (x2).

f è bigettiva se e solo seper ogni y ∈ B l’equazione f (x ) = y ammetteun’unica soluzione. Tale soluzione permette di definire la funzione inversaf−1:B → A come x = f−1(y ).

Naturalmente risulta

f−1(f (x )) = x ∀x ∈ A, f (f−1(y )) = y ∀y ∈ B.

Le proprietà precedenti dipendono non solo dall’espressione analitica della funzione ma anche dagli insiemi A e B. Per esempio se f è iniettiva allora la funzione f : A → f (A) è bigettiva.

Antonio Leaci (Universitá del Salento) Introduzione al corso di Matematica A.A. 2021/22 11 / 74

Equazioni

Sia f una funzione f : A → B

f è surgettiva se e solo seper ogni y ∈ B l’equazione f (x ) = y ammettealmeno una soluzione(cioè f (A) = B).

f è iniettiva se e solo se per y ∈ B l’equazione f (x ) = y ammette al piùuna soluzione.

∀x1,x2∈ A, x1̸= x2 =⇒ f (x1) ̸=f (x2).

f è bigettiva se e solo seper ogni y ∈ B l’equazione f (x ) = y ammetteun’unica soluzione. Tale soluzione permette di definire la funzione inversaf−1:B → A come x = f−1(y ).

Naturalmente risulta

f−1(f (x )) = x ∀x ∈ A, f (f−1(y )) = y ∀y ∈ B.

Le proprietà precedenti dipendono non solo dall’espressione analitica della funzione ma anche dagli insiemi A e B. Per esempio se f è iniettiva allora la funzione f : A → f (A) è bigettiva.

Equazioni

Sia f una funzione f : A → B

f è surgettiva se e solo seper ogni y ∈ B l’equazione f (x ) = y ammettealmeno una soluzione(cioè f (A) = B).

f è iniettiva se e solo se per y ∈ B l’equazione f (x ) = y ammette al piùuna soluzione.

∀x1,x2∈ A, x1̸= x2 =⇒ f (x1) ̸=f (x2).

f è bigettiva se e solo seper ogni y ∈ B l’equazione f (x ) = y ammetteun’unica soluzione. Tale soluzione permette di definire la funzione inversaf−1:B → A come x = f−1(y ).

Naturalmente risulta

f−1(f (x )) = x ∀x ∈ A, f (f−1(y )) = y ∀y ∈ B.

Le proprietà precedenti dipendono non solo dall’espressione analitica della funzione ma anche dagli insiemi A e B. Per esempio se f è iniettiva allora la funzione f : A → f (A) è bigettiva.

Antonio Leaci (Universitá del Salento) Introduzione al corso di Matematica A.A. 2021/22 11 / 74

Esempi

-2 -1 1 2 -1

1 2 3 4

-2 -1 1 2

-8 -4 4 8

Figura:Grafici di x2, x3.

La funzione f (x ) = x2non è iniettiva, né surgettiva.

La funzione f (x ) = x3è iniettiva e surgettiva, dunque è bigettiva.

Per avere queste proprietà è fondamentale l’uso dei numerireali.

Disequazioni

Siano A, B ⊂ R e sia f una funzione f : A → B.

f è crescente se

∀x1,x2∈ A, x1<x2 =⇒ f (x1) <f (x2).

f è decrescente se

∀x1,x2∈ A, x1<x2 =⇒ f (x1) >f (x2).

Siano g e h due funzioni g, h : X → A.

Se f è crescente allora

g(x ) ≤ h(x ) se e solo se f (g(x )) ≤ f (h(x )). Se f è decrescente allora

g(x ) ≤ h(x ) se e solo se f (g(x )) ≥ f (h(x )). Se f non è crescente, né decrescente la soluzione è più complicata.

Antonio Leaci (Universitá del Salento) Introduzione al corso di Matematica A.A. 2021/22 13 / 74

Disequazioni

Siano A, B ⊂ R e sia f una funzione f : A → B.

f è crescente se

∀x1,x2∈ A, x1<x2 =⇒ f (x1) <f (x2).

f è decrescente se

∀x1,x2∈ A, x1<x2 =⇒ f (x1) >f (x2).

Siano g e h due funzioni g, h : X → A.

Se f è crescente allora

g(x ) ≤ h(x ) se e solo se f (g(x )) ≤ f (h(x )).

Se f è decrescente allora

g(x ) ≤ h(x ) se e solo se f (g(x )) ≥ f (h(x )). Se f non è crescente, né decrescente la soluzione è più complicata.

Disequazioni

Siano A, B ⊂ R e sia f una funzione f : A → B.

f è crescente se

∀x1,x2∈ A, x1<x2 =⇒ f (x1) <f (x2).

f è decrescente se

∀x1,x2∈ A, x1<x2 =⇒ f (x1) >f (x2).

Siano g e h due funzioni g, h : X → A.

Se f è crescente allora

g(x ) ≤ h(x ) se e solo se f (g(x )) ≤ f (h(x )).

Se f è decrescente allora

g(x ) ≤ h(x ) se e solo se f (g(x )) ≥ f (h(x )).

Se f non è crescente, né decrescente la soluzione è più complicata.

Antonio Leaci (Universitá del Salento) Introduzione al corso di Matematica A.A. 2021/22 13 / 74

Disequazioni

Siano A, B ⊂ R e sia f una funzione f : A → B.

f è crescente se

∀x1,x2∈ A, x1<x2 =⇒ f (x1) <f (x2).

f è decrescente se

∀x1,x2∈ A, x1<x2 =⇒ f (x1) >f (x2).

Siano g e h due funzioni g, h : X → A.

Se f è crescente allora

g(x ) ≤ h(x ) se e solo se f (g(x )) ≤ f (h(x )).

Se f è decrescente allora

g(x ) ≤ h(x ) se e solo se f (g(x )) ≥ f (h(x )).

Se f non è crescente, né decrescente la soluzione è più

Esempi

-3-2-1 1 2 3 2

4 6 8

-2 -1 1 2 -10

-5 5 10

Figura:Soluzione di x2≥ 4, x3≤ 8.

La funzione f (x ) = x2non è crescente, né decrescente.

x2≥ 4 se e solo se x ≤ −2 ∨ x ≥ 2 . La funzione f (x ) = x3è crescente.

x3≤ 8 se e solo se x ≤ 2 .

Antonio Leaci (Universitá del Salento) Introduzione al corso di Matematica A.A. 2021/22 14 / 74

Esempi

1 Sia f : R → R la funzione definita da f (x) = 5x − 3.

Per decidere se è bigettiva e per calcolarne l’inversa, dobbiamo studiare l’equazione:

5x − 3 = y .

Essa,per ogniy ∈ R, ammettel’unicasoluzione x = y +35 .

Dunque esiste la funzione inversa f−1: R → R data da f−1(y ) = y +35 .

2 Sia f : R → R una funzione bigettiva.

Se f è crescente allora anche f−1è crescente. Se f è decrescente allora anche f−1è decrescente.

3 Sia f : R → R una funzione bigettiva.

Se Gf è il grafico di f allora il grafico di f−1si ottiene riflettendo Gf rispetto alla bisettrice del primo e terzo quadrante, ossia

scambiando i ruoli di x e y .

Esempi

1 Sia f : R → R la funzione definita da f (x) = 5x − 3.

Per decidere se è bigettiva e per calcolarne l’inversa, dobbiamo studiare l’equazione:

5x − 3 = y .

Essa,per ogniy ∈ R, ammettel’unicasoluzione x = y +35 .

Dunque esiste la funzione inversa f−1: R → R data da f−1(y ) = y +35 .

2 Sia f : R → R una funzione bigettiva.

Se f è crescente allora anche f−1è crescente.

Se f è decrescente allora anche f−1è decrescente.

3 Sia f : R → R una funzione bigettiva.

Se Gf è il grafico di f allora il grafico di f−1si ottiene riflettendo Gf rispetto alla bisettrice del primo e terzo quadrante, ossia

scambiando i ruoli di x e y .

Antonio Leaci (Universitá del Salento) Introduzione al corso di Matematica A.A. 2021/22 15 / 74

Esempi

1 Sia f : R → R la funzione definita da f (x) = 5x − 3.

Per decidere se è bigettiva e per calcolarne l’inversa, dobbiamo studiare l’equazione:

5x − 3 = y .

Essa,per ogniy ∈ R, ammettel’unicasoluzione x = y +35 .

Dunque esiste la funzione inversa f−1: R → R data da f−1(y ) = y +35 .

2 Sia f : R → R una funzione bigettiva.

Se f è crescente allora anche f−1è crescente.

Se f è decrescente allora anche f−1è decrescente.

3 Sia f : R → R una funzione bigettiva.

Se Gf è il grafico di f allora il grafico di f−1si ottiene riflettendo Gf rispetto alla bisettrice del primo e terzo quadrante, ossia

Nel documento Introduzione al corso di Matematica (pagine 26-42)

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