Sia f(x) = e2+sin(x)
(a) E' una funzione periodica? [motiva la risposta]
(b) Studia f determinandone intervalli di crescenza e decrescenza,
eventuali punti di massimo e minimo relativi ed asintoti [usa il fatto che
(a) La funzione è sicuramente perdiodica in quanto ottenuta componendo (come prima funzione) la funzione periodica sin con altre funzioni (è stato aggiunto 2 e poi il risultato è stato preso come esponente della funzione esponenziale). Il periodo è quello di sin in quanto la funzione esponenziale è crescente (se avessi composto con una funzione periodica avrei potuto ottenere anche un periodo più piccolo: vedi l'esercizio 6a.15). A conferma possiamo tracciare il grafico di f con l'ausilio del computer:
(b)
Il grafico (e i calcoli) realizzabili col computer ci
confermano il fatto che la funzione ha massimo e minimo (assoluti, e quindi
anche relativi) dove li ha
la funzione sin, ossia per x = π/2+2kπ (k intero) e per
x = −π/2+2kπ (k intero).
La funzione non ha alcun asintoto in quanto se questo fosse orizzontale, ossia del tipo y=k, la funzione (al tendere
dell'input a ∞ o a −∞) tenderebbe ad assumere il valore k, contraddicendo la
periodicità (dovrebbe avvicinarsi sempre più
a k mentre invece la funzione continua a oscillare
tra i valore minimo e il massino), se questo fosse
una retta non orizzontale la funzione dovrebbe essere illimitata, mentre la nostra funzione
non è tale.
# Grafico e calcoli con R BF=4; HF=2.8 f = function(x) exp(2+sin(x)) # per avere rapidamente un'idea di dove varia la funzione: RANGE( f, -3*pi, 3*pi) # [~] 2.718282 (in -1.570793 ) 20.08554 (in 1.570815 ) # Scelgo la porzione di piano rappresentando anche l'asse x: Plane(-3*pi,3*pi, 0,21); graph( f, -3*pi, 3*pi, "brown") # Rappresento anche i multipli di pi/2: for(x in -6:6) POINT(x*pi/2,0, "red") underX("2pi",2*pi); underX("-2pi",-2*pi) # Ottengo la figura precedente. # Per la seguente, in cui rappresento anche la funzione derivata: TICKx=pi/2; TICKy=5 Plane2(-3*pi,3*pi, -11,21) graph( f, -3*pi, 3*pi, "brown") df = function(x) eval(deriv(f,"x")); graph2( df, -3*pi, 3*pi, "seagreen") underX(bquote(-2*pi),-pi*2); underX(bquote(2*pi),pi*2); underX(0,0) underY((-1:2)*10,(-1:2)*10)