A fianco è tracciato il grafico della funzione F che ad x associa: √3·sin(x) −−−−−−−−− 2+cos(x) (1) Specifica la scala del grafico. (2) Determina l'immagine di F |
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La funzione F è periodica. F(0) = F(π) = F(2·π) = 0. F(π/2) = √3/2 = 0.86
F(2) = 0.994378
(1)
È facile dedurre che le ascisse della parte di piano cartesiano rappresentata vanno da 0 a 2·π e che le ordinate vanno da −1 ad 1.
(2) Intuiamo che l'immagine di F sia [−1, 1]. Come dimostrarlo?
Potremmo procedere con delle manipolazioni, ma è molto più semplice ricorrere alla derivazione.
F'(x) = (sqrt(3)*(2*cos(x)+1))/(cos(x)+2)^2 vale 0 quando cos(x)=−1/2, ossia, stando tra 0 e 2·π,
quando x = 2/3·π o x = 4/3·π.
Ivi F(x) vale 1 o −1.
# Con R (vedi) source("http://macosa.dima.unige.it/r.R") f = function(x) (sqrt(3)*sin(x))/(2+cos(x)) graphF( f, 0,2*pi, "brown") maxmin(f,0,pi); maxmin(f,pi,2*pi); f(maxmin(f,0,pi)); f(maxmin(f,pi,2*pi)) # 2.094395 4.18879 1 -1 fraction(maxmin(f,0,pi)/pi); fraction(maxmin(f,pi,2*pi)/pi) # 2/3 4/3 # Ovvero cercando dove si azzera la derivata: g = function(x) eval( deriv(f,"x") ); solution(g,0, 0,pi); solution(g,0, pi,2*pi) # 2.094395 4.18879 # # Con WolframAlpha: # min (sqrt(3)*sin(x))/(2+cos(x)) for 0 <= x <= 2*pi # max (sqrt(3)*sin(x))/(2+cos(x)) for 0 <= x <= 2*pi