G e H sono due grandezze (a valori non negativi). G cresce al crescere di H. Quali tra le seguenti formule (in cui k è una costante positiva) potrebbero rappresentare il legame tra G e H? | ||||||||||||||||||||||||||
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(1) | A | (2) | A e D | (3) | B e D | (4) | A e B | (5) | nessuna |
A)
H H c, per H≥0, cresce qualunque sia la costante positiva c, e quindi anche per c = 1/k con k>0 (ad es. 91/2= √9 = 3 > 41/2= √4 = 2);
B)
G-H = k equivale a G = H+k, e H H+k cresce qualunque sia k;
C)
H 1H decresce;
D)
H H k = 1/Hk, per H≥0, decresce qualunque sia k>0;
E)
H k/H, per H>0, decresce qualunque sia k>0.
Nel 2004/05 il quesito è stato inserito in un test sottoposto a 1394
studenti dell'ultimo anno delle superiori. Il 28% ha risposto correttamente; il 30% ha preferito non rispondere;
le altre risposte hanno avuto tutte più o meno il 10%.
Si tratta di formule d'uso abbastanza comune nelle materie scientifiche.
Del resto, in molte scuole, lo studio delle funzioni è un argomento affrontato negli ultimi anni
(i programmi di quasi tutte le scuole superiori prevedono che esso sia avviato già nel primo biennio).
È facile affrontare il quesito se si ragiona facendo qualche sperimentatazione numerica
(come quella sopra esemplificata per la prima formula) o pensando ai grafici
(rette o iperboli, anche se con "H" al posto di "x").
Forse è proprio la non abitudine a queste forme di ragionamento o ai collegamenti tra materie che
ha portato molti a non provare a rispondere.
La verifica grafica:
I grafici sono stati realizzati con un semplice script:
vedi.
Potevano essere realizzate anche con R (vedi):
source("http://macosa.dima.unige.it/r.R") BF=4; HF=3 Plane(0,4,-3,7) k = 2 # conviene prendere un k diverso da 1 (1/k sarebbe = k) fA = function(H) H^(1/k); fB = function(H) k+H; fC = function(H) 1-H fD = function(H) H^(-k); fE = function(H) k/H graph(fA, 0,4, "blue"); graph(fB, 0,4, "red"); graph(fC, 0,4, "brown") graph(fD, 0,4, "seagreen"); graph(fE, 0,4, "black")
Altrimenti si può usare online www.wolframalpha.com. Vedi qui
plot H^(1/2), H+2, 1-H, H^(-2), 2/H, 0 < H < 4