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Le spiegazioni

Le regole della matematica spiegate in modo semplice, con pochi esempi, dalle prime operazioni alla matematica avanzata. Non ricordi che cosa vuol dire un simbolo? Guarda l’elenco dei simboli e delle abbreviazioni.

1Contare e calcolare

2Numeri, frazioni e figure

3Algebra, funzioni e geometria analitica

4Matematica avanzata

Hai un esercizio da risolvere? Te lo svolgo passo passo.

Oppure prova con

Analisi

Lo studio di funzione

Fare lo studio di una funzione vuol dire raccogliere, con un elenco fisso di passi, tutte le informazioni che servono per disegnarne il grafico: dove esiste, dove è positiva, dove cresce, dove ha massimi, minimi e asintoti.

I passi

1. Dominio: i valori di x per cui la funzione si può calcolare (niente denominatori nulli, radici pari di negativi, logaritmi di numeri non positivi).

2. Simmetrie: se f(−x) = f(x) il grafico è simmetrico rispetto all’asse y (funzione pari); se f(−x) = −f(x) è simmetrico rispetto all’origine (dispari).

3. Intersezioni con gli assi e segno: dove f(x) = 0 e dove è positiva o negativa.

4. Limiti e asintoti: agli estremi del dominio e nei punti esclusi.

5. Derivata prima: dove la funzione cresce o decresce, massimi e minimi.

6. Derivata seconda: concavità e punti di flesso. Infine si disegna.

Un esempio: y = x³ − 3x

Il dominio è tutto l’insieme dei numeri reali, perché è un polinomio. È dispari: cambiando x con −x cambia segno tutto.

Si annulla dove x(x2 − 3) = 0, cioè in 0, 3 e −3. All’infinito si comporta come x3: tende a più infinito a destra e a meno infinito a sinistra.

massimo minimo flesso

Crescenza, massimi e minimi

La derivata è 3x2 − 3 = 3(x − 1)(x + 1): è positiva fuori da −1 e 1, negativa in mezzo. Quindi la funzione cresce, poi decresce, poi cresce: in x = −1 c’è un massimo relativo, in x = 1 un minimo relativo.

Esempio(−1)3 − 3 · (−1) = 2il massimo è il punto (−1, 2)

Esempio13 − 3 · 1 = −2il minimo è il punto (1, −2)

Concavità e flessi

La derivata seconda è 6x. Dove è positiva il grafico è concavo verso l’alto (come una tazza), dove è negativa verso il basso. Cambia segno in 0: l’origine è un punto di flesso.

Con una funzione fratta

Per y = x + 1x − 1 il dominio esclude 1. Avvicinandosi a 1 la funzione diventa infinita: x = 1 è un asintoto verticale. All’infinito tende a 1: y = 1 è un asintoto orizzontale. La derivata −2(x − 1)2 è sempre negativa, quindi la funzione decresce in tutto il dominio e non ha massimi né minimi.

Attenzione

  • Dove la derivata è zero non c’è sempre un massimo o un minimo: per y = x3 in 0 la tangente è orizzontale ma la funzione continua a crescere. Conta il cambio di segno della derivata.
  • Massimo e minimo relativi non sono per forza il valore più grande e più piccolo di tutta la funzione: lo sono solo vicino a quel punto.
  • Il grafico finale deve essere coerente con tutti i passi: se non lo è, uno dei calcoli è sbagliato.

Allenati

Un esercizio nuovo ogni volta: scrivi la risposta e controlla se è giusta. Si parte dal livello Base; con tre risposte giuste di fila si passa a quello successivo. Il livello lo puoi anche scegliere tu.

Carico l’esercizio…

Prova tu

Tocca un esercizio: lo svolgo passo passo. Prima prova a farlo a mente con le proprietà, poi confronta.

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