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Corso di Laurea in Tecnologie per l’Innovazione II Parziale di CALCOLO

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Academic year: 2021

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Università degli Studi di Camerino

Corso di Laurea in Tecnologie per l’Innovazione II Parziale di CALCOLO

17 luglio 2007

1) [punti 6] Determinare il dominio della funzione f x ( ) = ln x ( 2 + 2 x 3 ) x 2 − − x 2 .

Il dominio della funzione è dato da D = { x  : x 2 + 2 x − > 3 0 e x 2 − − x 2 0 } , ovvero la soluzione del sistema di disequazioni

2

2

2 3 0

2 0

x x

x x

 + − >

 − − ≥

 . La prima disequazione è soddisfatta per x < –3 o x > 1; la seconda disequazione è soddisfatta per x ≤ –1 o x ≥ 2. Si ha quindi che il dominio della funzione è dato D = { x ∈  : x < − 3 o x ≥ 2 } .

2) [punti 6] Utilizzando i teoremi sui limiti (non si deve utilizzare il teorema di de L’Hôpital) calcolare

3 2

1

4 4

1

x

x x x

lim x

− − +

Scomponendo il numeratore della frazione si ha:

( ) ( ) ( )

2

1 1

1 4 1 1

1

x x

x x x x

lim lim

x

→ →

− − − −

− =

( 2 4 )

1 x x

− = − 3

3) [punti 8] Determinare concavità e flessi della funzione ( ) 2

1 f x x

= x

+ . La derivata prima della funzione è: ( )

( )

2

2 2

1 1 f ' x x

x

= − +

, la derivata seconda:

( ) ( )

( )

2

2 3

2 3

1 f " x x x

x

= +

.

Innanzi tutto si osserva che f ”(x) = 0 per x = 0, x = ± 3 . Lo studio del segno conduce al seguente risultato

La funzione ha quindi la concavità rivolta verso il basso per x < − 3 e 0 < x < 3 , rivolta verso l’alto per − 3 < x < 0 e x > 3 .

− 3 0 3 x

– – – 0 + + + +0 – – – – 0 + + + +

∩ flesso ∪ flesso ∩ flesso ∪

(2)

2 4) [punti 10] Tracciare il grafico approssimativo della funzione: ( )

1 x x

f x e

x

= −

+ . Si calcoli la derivata seconda ma se ne tralasci lo studio del segno.

Il dominio della funzione è

{ 1 }

D = x ∈  : x ≠ − . Lo studio del segno, che dipende solo dalla frazione

1 x x + , conduce al grafico:

Per cui si ha: f(x) > 0 per x < –1 o x > 0, f(x)

< 0 per –1 < x < 0 e la funzione si annulla per x = 0.

Si ha

1 1

x x

lim x e x

±

→−

+ = ∞ ∓ , quindi x = –1 è un asintoto verticale.

Inoltre

1

x x

lim x e x

→−∞

+ = +∞ e ( ) 1

1

x

x x

lim f x lim e

x x

→−∞ →−∞

= = +∞

+ , quindi per x → –∞ non ci sono

asintoti, mentre si ha: 0

1

x x

lim x e x

→+∞

+ = , quindi c’è un asintoto orizzontale per x → +∞.

La derivata prima della funzione è: ( ) ( )

( )

2

2

1 1 e x x x f ' x

x

− + −

= −

+

.

Lo studio del segno, che dipende solamente dal termine x 2 + x − 1 , e tenendo conto del segno – davanti all’espressione, si ha il seguente grafico:

Per x = –1 neanche la derivata è definita. Pertanto la funzione è: decrescente per x <

( − − 1 5 / 2 ) e x > ( − + 1 5 / 2 ) , crescente per ( − − 1 5 / 2 ) < x < –1 e –1 < x < ( − + 1 5 / 2 ) ,

ha un minimo relativo in x = ( − − 1 5 / 2 ) con f( ( − − 1 5 / 2 ) ) ≈ 13,2 e un massimo relativo in x = ( − + 1 5 / 2 ) con f( ( − + 1 5 / 2 ) ) ≈ 0,21.

La derivata seconda è: ( ) ( )

( )

3 2

3

2 4

1

e x x x x

f ' x

x

− + − −

=

+

. –1 0 x

N– – – – – – – – – – – – 0 + + + + D – – – 0 + + + + + + + + + + + + + + + – – – – – – – 0 + + + +

( − − 1 5 / 2 ) ( − + 1 5 / 2 ) x – – – 0 + + + + + + +0 – – – – – –

min max

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