Analisi Matematica I modulo Soluzioni prova scritta preliminare n. 2

Documenti analoghi
Analisi Matematica 1 Soluzioni prova scritta n. 1

Corso di Laurea in Scienze Biologiche Prova in Itinere di Matematica 20/12/2006

COGNOME... NOME... Matricola... Corso Prof... Esame di ANALISI MATEMATICA I - 28 Febbraio 2011, ore x e2x e 2x 1. f(x) = e 2x log(e 2x + 1) dx.

ANNO ACCADEMICO 2015/2016 CORSO di LAUREA in BIOTECNOLOGIE MATEMATICA III appello 16/9/2016 1

Analisi Matematica I Primo Appello ( ) - Fila 1

ANALISI MATEMATICA II-A. Prova scritta del 29/1/2010 TUTTE LE RISPOSTE DEVONO ESSERE MOTIVATE

Esercitazione di AM120

Esercizi di Matematica per le Scienze Studio di funzione

SECONDO TEST DI ANALISI 1 per i CdL in FISICA e MATEMATICA, a.a. 2016/17 assegnato in data lim

Analisi Matematica IV modulo Soluzioni prova scritta preliminare n. 1

ANALISI MATEMATICA I-A. Prova scritta del 1/9/2009 TUTTE LE RISPOSTE DEVONO ESSERE MOTIVATE

e 2x2 1 (x 2 + 2x 2) ln x

Analisi Matematica B Soluzioni prova scritta parziale n. 2

Calcolo 1 (L. Fanelli - F. Pacella)

Corso di Laurea in Scienze Biologiche Prova scritta di Matematica del 26/01/2007

1) Applicando la definizione di derivata, calcolare la derivata in x = 0 delle funzioni: c) x + 1 d)x sin x.

Esercizio 1. Per quali valori di h e k le seguenti funzione sono derivabili? x 3 sin 1 x 0. 0 x = 0. x cos 1 x > 0

Esercizi di Analisi Matematica

Analisi Matematica 1 Foglio 1 Lunedì 3 ottobre. f(x) = log x 2 6x + 5.

Università degli Studi di Firenze Corso di Laurea triennale in Fisica e Astrofisica

Analisi Matematica IV modulo Soluzioni prova scritta preliminare n. 1

Risoluzione del compito n. 4 (Giugno 2014)

Correzione del secondo compitino di Analisi 1 e 2 A.A. 2014/2015

ANALISI MATEMATICA 1 Area dell Ingegneria dell Informazione. Appello del

Corso di Laurea in Informatica Applicata Esame di Analisi Matematica Secondo test di verifica a. a. 2006/2007

Esercizi svolti. a 2 x + 3 se x 0; determinare a in modo che f risulti continua nel suo dominio.

ISTITUZIONI DI ANALISI MATEMATICA Commissione P. Mannucci, A. Sommariva, a.a Corsi di laurea in Scienze Statistiche

Seconda prova in itinere di Analisi Matematica 1 Ingegneria Elettronica. Politecnico di Milano. A.A. 2015/2016. Prof. M. Bramanti.

Analisi Matematica 1

ANNO ACCADEMICO 2015/2016 CORSO di LAUREA in BIOTECNOLOGIE MATEMATICA - II appello, 5/7/2016

Esercitazioni di Matematica

17. Zeri di una funzione continua: esercizi

ANALISI MATEMATICA 1 Area dell Ingegneria dell Informazione. Appello del TEMA 1

Prove scritte di Analisi I - Informatica

CONTINUITÀ E DERIVABILITÀ Esercizi risolti

Corso di Laurea in Ingegneria Informatica Prova di Analisi Matematica 1

CORSO DI ANALISI MATEMATICA 2 SOLUZIONI ESERCIZI PROPOSTI 11/03/2013

Vicenza, 12 settembre 2016 Si consideri la funzione. sinh 2x sinh 2x 1 3x. f(x) =

Corso di Analisi Matematica 1 - professore Alberto Valli

Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica ed Elettronica Prima prova scritta di Analisi Matematica 1 del 18/12/2006

Analisi Matematica 1 (Modulo) Prove Parziali A.A. 1999/2008

a) Determinare il dominio, i limiti agli estremi del dominio e gli eventuali asintoti di f. Determinare inoltre gli zeri di f e studiarne il segno.

Proprietà globali delle funzioni continue

SOLUZIONE DEGLI ESERCIZI DEL FOGLIO N. 7

Università degli Studi di Verona

ANALISI MATEMATICA I MODULO, I e II MODULO, II MODULO CORSO DI LAUREA IN INFORMATICA

Scrivere lo sviluppo di Mac Laurin di ordine 3 di una generica funzione f(x), e dire quali ipotesi si devono fare su f(x) per poterlo scrivere.

Soluzioni del Foglio 6

Analisi Matematica 1 - Ingegneria Aerospaziale Compitino del 22 febbraio Soluzioni

3. (Punti 8) Si consideri l integrale improprio. x n dx, n N.

Corso di Laurea in Ingegneria Informatica Prova di Analisi Matematica 1

I appello - 11 Gennaio 2016

ESERCIZI DI ANALISI MATEMATICA Università di Firenze - Facoltà di Ingegneria Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica M Z Prof. M.

Scritto d esame di Analisi Matematica I

Corsi di Laurea in Fisica, Fisica ed Astrofisica. Analisi A.A Foglio 6. f(x) = x 2 sen ( )

Corso di Laurea in Matematica Applicata PROVA DI ANALISI MATEMATICA 1 Mod. 1-1/12/2014 Tipologia A

Soluzioni degli esercizi di Analisi Matematica I

Analisi Matematica per Bio-Informatici Esercitazione 08 a.a

Analisi Matematica I

Elementi di analisi matematica

ANALISI MATEMATICA 1 Area dell Ingegneria dell Informazione

ANNO ACCADEMICO 2015/2016 CORSO di LAUREA in BIOTECNOLOGIE MATEMATICA - I appello, 6/6/2016

9 k. k. k=2. Soluzione: Ricordiamo la formula di Newton per le potenze del binomio: (a + b) n = a n k b k. k. k=0. (1 + 9) 100 = k 9 k, k

Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica ANALISI MATEMATICA 1. Prova scritta del 14 gennaio 2017 Fila 1.

SCRITTO 02/07/18 - ANALISI MATEMATICA I

Università degli Studi di Verona

Analisi Matematica A Soluzioni prova scritta parziale n. 2

Analisi Matematica I (A)

ANALISI MATEMATICA I (Versione A) - 24 Novembre 2000 RISOLUZIONE. = 4x 2 + 8x 3 + o(x 3 )

Università degli Studi di Verona

QUINTO APPELLO DEL CORSO DI ANALISI MATEMATICA CORSO DI LAURA IN INFORMATICA, A.A. 2017/18 23 LUGLIO 2018 CORREZIONE. x 4 f(x) = x 2 + x 2

Analisi Matematica 1

Serie a termini di segno non costante

Raccolta degli Scritti d Esame di ANALISI MATEMATICA U.D. 2 assegnati nei Corsi di Laurea di Fisica, Fisica Applicata, Matematica

Esercizi sulle Funzioni

Corso di Analisi Matematica

8.1. Esercizio. Determinare massimo e minimo delle seguenti funzioni nei corrispondenti intervalli: 2 x 4 x in [0, 1]; e x2 in [ 2, 2]

SOLUZIONI 3. f (x) = (x 2 1) 2/3 e x. (x 2 1) 2/3 e x 0 x R. x 4/3 e x = e 4/3 log x e x

Dimostrazione. Indichiamo con α e β (finiti o infiniti) gli estremi dell intervallo I. Poniamo

Risoluzione del compito n. 1 (Gennaio 2018)

STUDIO DEL GRAFICO DI UNA FUNZIONE

Studio qualitativo. Emanuele Paolini 2 luglio 2002

Funzioni derivabili (V. Casarino)

CORSO DI LAUREA IN INFORMATICA ANALISI MATEMATICA I MODULO, I E II MODULO, II MODULO II PROVA SCRITTA DI GENNAIO 2006: SOLUZIONI

sin(3x) 3 sinh(x) x 2 cos(3x + x 2 ) log(1 + x)

ESAME DI MATEMATICA PER LE APPLICAZIONI ECONOMICHE 14 GIUGNO 2016 FILA A

UNIVERSITA DEL SALENTO CORSO DI LAUREA IN MATEMATICA Prova scritta di ANALISI MATEMATICA I 19/01/09

ANALISI MATEMATICA 1 - Parte B Commissione F. Albertini, L. Caravenna e M. Motta Ingegneria Gestionale, Meccanica, Meccatronica, Vicenza

y retta tangente retta secante y = f(x)

1. Scrivere il termine generale a n delle seguenti successioni e calcolare lim n a n:

Analisi Matematica III modulo Soluzioni della prova scritta preliminare n. 2

Correzione del terzo compitino di Analisi 1 e 2 A.A. 2014/2015

Matematica Lezione 20

Università degli Studi di Verona

Informatica. Prova in itinere del giorno di. Formazione Analitica.C1. n + 1 4n + 3 = 1 2. lim. lim 3n n n (4n)! (2n)! [(n + 2)!

Esercizi riguardanti limiti di successioni e di funzioni

Analisi Matematica 1+2

1 Insiemi. 1. Provare che dati due insiemi A e B risulta A B = (A \ B) (A B) (B \ A). 2. Provare che dati tre insiemi A, B e C risulta

TEMI D ESAME DI ANALISI MATEMATICA I

Corso di Laurea in Matematica Applicata PROVA DI ANALISI MATEMATICA 1 Mod. 1-1/12/2014 Tipologia A

Transcript:

Analisi Matematica I modulo Soluzioni prova scritta preinare n 2 Corso di laurea in Matematica, aa 2004-2005 22 dicembre 2004 1 (a) Calcolare il seguente ite A******* ( ) n 2 n 2 + n n 1 n + 2n 2 Soluzione Si verifica facilmente ce la base della potenza tende ad 1/2 mentre l esponente tende a + La potenza tende dunque a zero (b) Calcolare il seguente ite B******* ( ) 2n 2 n 2 + n n Soluzione Si verifica facilmente ce la base della potenza tende a 2 mentre l esponente tende a + La potenza tende dunque a + (c) Calcolare il seguente ite C******* ( ) n 2 n + n n Soluzione Si a ( n 2 + n ) n ( 1 + 2n = ( = 1 + 2n 1 ) n ) 1 n+n 2 2n 1 n 2n 1 1 n+n 2 Osserviamo ce l espressione tra parentesi quadre a come ite notevole il numero e, mentre si verifica facilmente ce l esponente tende a 2 Il ite cercato è dunque e 2 1

(d) Calcolare il seguente ite D******* Soluzione Si a ( n 2 + n ) 2n 2 n n ( n 2 + n ) 2n 2 n ( 1 + 2n = ( = 1 + 2n 1 ) 2n 2 n ) 1 n+n 2 2n 1 (2n 2 n) 2n 1 1 n+n 2 Osserviamo ce l espressione tra parentesi quadre a come ite notevole il numero e mentre si verifica facilmente ce l esponente tende a + Dunque il ite in questione vale + 2 (a) Dire se la funzione f(x) = x sin x e x x 5 è continua e se è derivabile nel punto x = 0 Soluzione Posto g(x) = x sin x e x x 5 si a f(x) = g(x) dove g(x) è una funzione continua e derivabile in x = 0 Inoltre possiamo calcolare facilmente la derivata di g g (x) = sin x + x cos x e x x 5 e x 5x 4 e notare ce g (0) = 0 Consideriamo ora il rapporto incrementale di f nel punto x = 0: f() f(0) = g() = g() g() g() = g() g() g() g(0) Abbiamo ottenuto il prodotto di due frazioni, la prima delle quali è itata La seconda frazione è invece il rapporto incrementale di g calcolato in x = 0 e per quanto visto prima tende a g (0) = 0 per 0 Il rapporto incrementale di f è dunque il prodotto di una funzione itata per una funzione infinitesima e tende dunque a zero In conclusione la funzione f è derivabile in x = 0 ed essendo derivabile è ance continua in tale punto (b) Dire se la funzione f(x) = x 2 e x x sin 2 x è continua e se è derivabile nel punto x = 0 Soluzione Si risolve in maniera analoga al caso (a) **A***** **B***** 2

(c) Dire se la funzione **C***** f(x) = x 2 cos x x sin 2 x è continua e se è derivabile nel punto x = 0 Soluzione Si risolve in maniera analoga al caso (a) (d) Dire se la funzione **D***** f(x) = x sin 3 x x 3 cos x è continua e se è derivabile nel punto x = 0 Soluzione Si risolve in maniera analoga al caso (a) 3 (a) Determinare il numero di soluzioni dell equazione ****A*** x 6 = x 5 + α al variare del parametro α R Soluzione Posto f(x) = x 6 x 5 α si tratta di determinare il numero di zeri della funzione f al variare del parametro α Si a f (x) = 6x 5 5x 4 = (6x 5)x 4 Notiamo ce f > 0 sull intervallo (5/6, + ) e dunque f è strettamente crescente su [5/6, + ) D altra parte f < 0 sull intervallo (, 0) e sull intervallo (0, 5/6) Dunque f è strettamente crescente sugli intervalli ciusi (, 0] e [0, 5/6] cioè f è strettamente decrescente sull intero intervallo (, 5/6] Dunque scelto x > 5/6 si a f(x) > f(5/6) in quanto f è strettamente crescente in [5/6, + ), mentre preso x < 5/6 si a comunque f(x) > 5/6 in quanto f è strettamente decrescente su (, 5/6] Notiamo ora ce e f(5/6) = 56 6 55 6 6 α = 55 (5/6 1) α = 5 55 65 6 α 6 f(x) = +, x f(x) = +, x + Si distinguono dunque tre casi Se α < 5 5 /6 6 allora f(5/6) > 0 e per quanto visto prima f(x) f(5/6) > 0 per ogni x Concludiamo quindi ce la funzione f non a zeri e dunque l equazione data non a soluzioni Se α = 5 5 /6 6 allora f(5/6) = 0 mentre f(x) > f(5/6) = 0 per ogni x 5/6 Concludiamo dunque ce l equazione data a l unica soluzione x = 5/6 3

Se α > 5 5 /6 6 troviamo ce f(5/6) < 0 Siccome i iti per x ± sono positivi, dal teorema degli zeri possiamo concludere ce la funzione f si annulla in almeno due punti, uno nell intervallo (5/6, + ) e uno nell intervallo (, 5/6) Inoltre essendo strettamente crescente su tali intervalli, la funzione f è ance iniettiva su ognuno degli intervalli e dunque le due soluzioni trovate sono unice In conclusione l equazione data a esattamente due soluzioni (b) Determinare il numero di soluzioni dell equazione ****B*** x 7 = x 6 + α al variare del parametro α R Soluzione Si tratta di determinare il numero di zeri della funzione f(x) = x 7 x 6 α Si a f (x) = 7x 6 6x 5 = (7x 6)x 5 Notiamo dunque ce sull intervallo (, 0) si a f > 0 e dunque la funzione f è strettamente crescente sull intervallo (, 0] Invece f < 0 sull intervallo (0, 6/7) e dunque f risulta essere strettamente decrescente sull intervallo [0, 6/7] Infine f > 0 sull intervallo (6/7, + ) e dunque la funzione f risulta essere strettamente crescente sull intervallo [6/7, + ) Per riassumere possiamo dire ce se x < 0 si a f(x) < f(0), se 0 < x < 6/7) si a f(6/7) < f(x) < f(0) e infine se x > 6/7 si a f(x) > f(6/7) Notiamo poi ce f(0) = α e ce Inoltre si a f(6/7) = 67 7 66 7 7 α = 66 (6/7 1) α = 6 66 76 7 α 7 f(x) =, x f(x) = + x + Distinguiamo dunque cinque casi Se α < 6 6 /7 7 si a f(0) > 0 e f(6/7) > 0 Nell intervallo (, 6/7) la funzione cambia segno e quindi deve avere almeno uno zero D altra parte sullo stesso intervallo la funzione è strettamente crescente e quindi iniettiva Dunque c è un unico zero in tale intervallo Negli intervalli [0, 6/7] e [6/7, + ) la funzione risulta invece essere strettamente positiva e quindi non ci sono altre soluzioni In conclusione l equazione data a, in questo caso, una unica soluzione 4

Se α = 6 6 /7 7 si a f(0) > 0 e f(6/7) = 0 La funzione a esattamente uno zero nell intervallo (, 0) come nel caso precedente Inoltre la funzione è positiva negli intervalli [0, 6/7) e (6/7, + ) e si annulla in 6/7 In conclusione l equazione data a, in questo caso, esattamente due soluzioni Con ragionamenti analogi concludiamo ce l equazione data a esattamente tre soluzioni se α ( 6 6 /7 7, 0), a due soluzioni se α = 0 e infine a una unica soluzione se α > 0 (c) Determinare il numero di soluzioni dell equazione ****C*** x 5 = x 6 + α al variare del parametro α R Soluzione Si tratta di determinare il numero di zeri della funzione f(x) = x 6 x 5 +α La soluzione è analoga al caso (a) Si conclude ce se α > 5 5 /6 6 l equazione non a soluzioni, se α = 5 5 /6 6 c è una unica soluzione mentre se α < 5 5 /6 6 ci sono esattamente due soluzioni (d) Determinare il numero di soluzioni dell equazione ****D*** x 6 = x 7 + α al variare del parametro α R Soluzione Si tratta di determinare il numero di zeri della funzione f(x) = x 7 x 6 + α La soluzione è analoga al caso (b) Si conclude ce se α > 6 6 /7 7 o α < 0 l equazione a una unica soluzione Per α = 6 6 /7 7 o α = 0 si anno due soluzioni, per α (0, 6 6 /7 7 ) si anno tre soluzioni, 4 (a) i Dimostrare ce per ogni x (1, 2) si a log x + 1 1 2 x > 0 ******A* ******C* ii Posto f(x) = x log x x dimostrare ce ( ) ( ) 2005 2004 f < f 2004 2003 Soluzione Sia g(x) = log x + 1 1 2 x Notiamo ce la funzione g è somma di funzioni strettamente crescenti e dunque è una funzione strettamente crescente (in alternativa si può verificare facilmente ce g (x) > 0 per ogni x > 0) Notiamo ance ce 5

(b) g(1) = 1 1/2 = 1/2 > 0 Dunque per ogni x > 1 si a g(x) > g(1) > 0 e in particolare questo è vero per ogni x (1, 2) Ance la funzione f è strettamente crescente sull intervallo (1, 2) infatti f (x) = g(x) > 0 su tale intervallo Essendo 1 < 2005/2004 < 2004/2003 < 2, la monotonia di f ci fornisce la disuguaglianza riciesta i Dimostrare ce per ogni x (0, 1) si a x 1 log x 2 > 0 ******B* ******D* ii Posto f(x) = log x x + 1 x dimostrare ce f ( ) 2004 > f 2005 ( ) 2003 2004 Soluzione Sia x g(x) = 1 log x 2 Notiamo ce la funzione g è strettamente decrescente in quanto è somma di funzioni strettamente decrescenti (in alternativa si può verificare facilmente ce g (x) < 0 per ogni x > 0) Notiamo ance ce g(1) = 1 1/2 = 1/2 > 0 Dunque per ogni x (0, 1) si a f(x) > f(1) > 0 Notiamo ora ce la derivata di f vale f (x) = x log x x 1 x 2 2x x = 1 log x x 2 x 2 = g(x) x 2 Dunque f (x) > 0 per x (0, 1) per quanto visto prima e questo significa ce f è strettamente crescente sull intervallo (0, 1) Essendo poi 0 < 2004/2005 < 2003/2004 < 1, dalla monotonia di f otteniamo la disuguaglianza voluta 6