Funzioni Continue. Ogni funzione elementare è continua nel suo insieme di de nizione.

Documenti analoghi
Infiniti e Infinitesimi

DERIV AT E. Arriviamo ora alla de nizione di derivata attraverso il concetto di rapporto incrementale.

Funzione Composta. Il campo di esistenza della funzione composta è costituito dai soli valori di x per i quali la composizione funzionale ha senso.

Lezioni sullo studio di funzione.

IL TEOREMA DEGLI ZERI Una dimostrazione di Ezio Fornero

y = x 3 infinitesimo per x 3 lim = l 0 allora f(x) è dello stesso ordine di g(x), ossia tendono a DEF. Una funzione y = f(x) si dice infinitesimo per

Funzioni Monotone. una funzione f : A B. si dice

PROGRAMMA. Capitolo 1 : Concetti di base: numeri reali, funzioni, funzioni reali di variabile reale.

Le funzioni reali di una variabile reale

Studi di funzione. D. Barbieri. Studiare comportamento asintotico e monotonia di. f(x) = 1 x x4 + 4x e x

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

QUESITI DI ANALISI Derivate versione senza graci

Corso di Analisi Matematica

Analisi Matematica I Primo Appello ( ) - Fila 1

ISTITUTO SUPERIORE XXV APRILE LICEO CLASSICO ANDREA DA PONTEDERA classi 5A-5B PROGRAMMA DI MATEMATICA

Prove scritte di Analisi I - Informatica

Esercizi di Matematica per le Scienze Studio di funzione

Consorzio Nettuno - Corso di Matematica 1 Schede di lavoro guidato per le esercitazioni

Funzioni derivabili (V. Casarino)

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.

Calcolo differenziale 2: Massimi e minimi. Studio di una funzione. (M.S.Bernabei & H. Thaler)

Soluzione esercizi sulle funzioni - 5 a E Liceo Scientifico - 04/11/ 13

Istituzioni di Matematica I

Argomento 7. Studio di funzione

ANALISI 1 - Teoremi e dimostrazioni vari

Calcolo differenziale 2: Massimi e minimi. Studio di una funzione. (M.S.Bernabei & H. Thaler)

1 Limiti e continuità per funzioni di una variabile

MATEMATICA. a.a. 2014/15. 1a. Funzioni (II parte):

Funzioni Pari e Dispari

= y h. m x0 (h) = y Q y P x Q x P. f(x 0 + h) f(x 0 )

Massimi e minimi : TEOREMI. Condizione necessaria del I ordine. Conseguenza del Teorema di Lagrange.

Punti di estremo e Teorema di Fermat

Il Metodo di Newton, o delle Tangenti Federico Lastaria, Analisi e Geometria 1. Politecnico di Milano Corso di Analisi e Geometria 1

STUDIO DI UNA FUNZIONE INTEGRALE. Z x. ln t ln t 2 2 dt. f(x) =

Criterio di Monotonia

10 - Applicazioni del calcolo differenziale

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

DERIVATA DI UNA FUNZIONE REALE. In quanto segue denoteremo con I un intervallo di IR e con f una funzione di I in IR.

Esercitazioni di Analisi Matematica FUNZIONI CUBICHE. Effettuare lo studio completo delle seguenti funzioni di terzo grado intere:

64=8 radice perché 8 2 = 64

Università di Milano Bicocca - Facoltà di Economia Esame di Matematica Generale I 7 luglio 2010

Quando non espressamente detto, intendiamo che: f : R R x 0 R è punto di accumulazione per dom(f).

06 - Continuitá e discontinuitá

Analisi Matematica T1 (prof.g.cupini) (CdL Ingegneria Edile Polo Ravenna) REGISTRO DELLE LEZIONI A.A

1. Disegnare nel piano di Gauss i seguenti insiemi di numeri complessi:

CORSO DI ANALISI MATEMATICA 1 ESERCIZI. Carlo Ravaglia

Esercitazioni di Matematica

variabili. se i limiti esistono e si chiamano rispettivamente derivata parziale rispetto ad x e rispetto ad y.

2. la ricerca di funzioni che hanno una derivata assegnata.

Abbiamo già visto nel capitolo sulle funzioni che, negli estremi del suo dominio, una funzione può avere degli asintoti.

Sviluppi e derivate delle funzioni elementari

Corso di Calcolo Numerico

Alcuni esercizi: funzioni di due variabili e superfici

TEMI D ESAME DI ANALISI MATEMATICA I

ESERCIZI DI METODI QUANTITATIVI PER L ECONOMIA DIP. DI ECONOMIA E MANAGEMENT DI FERRARA A.A. 2016/2017. Ottimizzazione libera

ANALISI MATEMATICA III ELM+TEM A.A Traccia della lezione del 27 aprile 2012

FUNZIONI ALGEBRICHE PARTICOLARI

13 LIMITI DI FUNZIONI

M.P. Cavaliere ELEMENTI DI MATEMATICA E LOGICA MATEMATICA DISCRETA STRUTTURE ALGEBRICHE

MATEMATICA. a.a. 2014/15

Argomento 6 Derivate

LIMITI. 1. Definizione di limite.

1 prof. Claudio Saccon, Dipartimento di Matematica Applicata, () December 30, / 26

Soluzioni Analisi Matematica

Lezione 3 (2/10/2014)

1 Polinomio di Taylor 1. 2 Formula di Taylor 2. 3 Alcuni sviluppi notevoli 2. 4 Uso della formula di Taylor nel calcolo dei limiti 4

Elementi di Algebra e di Matematica Discreta Strutture algebriche: anelli

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

Integrali inde niti. F 2 (x) = x5 3x 2

Corso di Matematica per la Chimica

Matematica Prima prova parziale

25 IL RAPPORTO INCREMENTALE - DERIVATE

Diario del Corso Analisi Matematica I

Massimi e minimi assoluti vincolati: esercizi svolti

Esercizi sulle Funzioni

Funzioni: studio di funzione e grafico

UNITÀ DIDATTICA 2 LE FUNZIONI

CONTINUITÀ E DERIVABILITÀ Esercizi risolti

Equazione della retta tangente al grafico di una funzione

Per determinare il dominio di f, occorre imporre x 6= 2,x>0elogx>0 di

Esercizi 3. cos x ln(sin x), ln(e x 1 x ), ln( x 2 1), x sin x + x cos x + x, x 3 2x + 1. x 2 x + 2, x cos ex, x 2 e x.

Soluzioni dello scritto di Analisi Matematica II - 10/07/09. C.L. in Matematica e Matematica per le Applicazioni

Analisi Matematica 1

Argomenti della lezione. Criteri di divisibilità fattorizzazione m.c.m. e M.C.D. frazioni ed espressioni

m = a k n k + + a 1 n + a 0 Tale scrittura si chiama rappresentazione del numero m in base n e si indica

Università degli Studi di Palermo Facoltà di Economia. Dipartimento di Scienze Economiche, Aziendali e Statistiche. Appunti del corso di Matematica

Analisi Matematica I per Ingegneria Gestionale, a.a Scritto del secondo appello, 1 febbraio 2017 Testi 1

Estremi. 5. Determinare le dimensioni di una scatola rettangolare di volume v assegnato, che abbia la superficie minima.

Alcuni Teoremi sulle funzioni continue e uniforme continuità

Corso di Analisi Matematica Calcolo differenziale per funzioni di una variabile

Calcolo integrale. Regole di integrazione

Esercizi di Analisi Matematica

Soluzioni delle Esercitazioni VIII 21-25/11/2016. = lnx ln1 = lnx. f(t)dt.

NUMERI INTERI, RAZIONALI E IRRAZIONALI DOTATI DI SEGNO (POSITIVO O NEGATIVO)

Esercizi svolti. g(x) = sono una l inversa dell altra. Utilizzare la rappresentazione grafica di f e f 1 per risolvere l equazione f(x) = g(x).

Insiemi numerici. Definizioni

Diario del corso di Analisi Matematica 1 (a.a. 2016/17)

LEZIONE 15. (15.1.2) p(x) = a 0 x n + a 1 x n a n 1 x + a n = a h x n h.

Funzioni. iniettiva se x y = f (x) f (y) o, equivalentemente, f (x) = f (y) = x = y

TEN Radici quadrate modulo p e modulo p k. Radici quadrate modulo p, con p > 2.

Transcript:

Funzioni Continue De nizione Una funzione f si dice continua in un punto a del suo dominio di, se f() = f(a):!a Una funzione f : I! R si dice continua in un intervallo I (I D(f)) se è continua in ogni punto di I. Ogni funzione elementare è continua nel suo insieme di de nizione. La funzione con questo gra co è continua in tutti i punti del suo dominio: l intervallo [ ; 0] ad eccezione del punto : Infatti f() = = f( ), mentre f() = 6= f( )! +! 6 0 La funzione f() = jj è una funzione continua, infatti per > 0; f() = e per < 0; f() =, quindi negli intervalli ( ; 0) e (0; +), f è continua; nel punto 0 si ha:!0 jj =!0 jj = 0 e quindi è ivi continua. 5 5 0 5

. É una conseguenza immediata dei teoremi sui iti che la somma, il prodotto, il quoziente di due funzioni continue è ancora una funzione continua. Teorema Se f è una funzione continua nel punto b e g() = b allora!a f(g()) = f( g()) = f(b)!a!a Conseguenza immediata di questo teorema è che la composizione di funzioni contine è continua. Esempi!0 esin = e sin!0 = e 0 =!9 p = q!9 ( ) = p 8 = ( cos!0 ) = ( ( cos )) = ( cos ) = ( ) = 0!0!0 e = e!0!0 = 0 + ) = +! (e! e! = 0 +! = Teorema (dei valori intermedi) Sia f continua nell intervallo[a; b] e sia M un qualsiasi numero compreso traf(a) ef(b). Allora esiste un numero c, con a < c < b tale chef(c) = M Il teorema dei valori intermedi ci assicura che una funzione continua assume tutti i valori tra f(a)e f(b). Una conseguenza del teorema dei valori intermedi è il teorema dell esistenza degli zeri o Teorema di Bolzano. Teorema (esistenza degli zeri) Sia f continua nell intervallo[a; b] e f(a) : f(b) < 0 allora esiste un numero c, con a < c < b tale chef(c) = 0 Infatti la condizione f(a) : f(b) < 0 signi ca che f(a) e f(b) discordi e quindi 0 è un numero compreso tra f(a)e f(b): sono numeri

Esempio ( valori intermedi) Determinare se f() = 0 sin( + ) cos( ) assume 0 e 0 nell intervallo [0; 5]. f(0) = 0 sin(0 + ) cos( 0 ) = : 8 f(5) = 0 sin(5 + ) cos( 5 ) = 9: 7 Quindi 0 appartiene all iimagine di f In questo caso non è possibile determinare,utilizzando il teorema dei valori intermedi, se 0 appartenga oppure non appartenga all imagine di f. Dal gra co si può dire che 0 appartiene all iimagine di f. 0 0 5 5 0 Ci saranno altri teoremi che ci permetteranno di stabilire quando un numero appartiene all immagine di una funzione continua de nita su un intervallo. Esempio (esistenza degli zeri) Si mostri che p() = 5 0 + 5 ha una radice nell intervallo [ ; ]: Calcoliamo i valori asunti dalla funzione agli estremi dell intervallo di de nizione:

p( ) = ( ) 5( ) 0( ) + 5 = 8 p() = () 5() 0() + 5 = 9 Pertanto, essendo p( ) e p() discordi, il polinomio ha almeno una radice tra e. Si può migliorare l approssimazione della radice del polinomio osservando che p(0) = 5 e p() = 8 e si può concludere che esite una radice del polinomio nell intervallo [0; ]: Migliorando ancora l approssimazione si osserva che p(0:) = 0:8 mentre p(0:5) = e quindi si può concludere che la prima cifra decimale della radice cercata è Si può provare che il valore approssimato della radice è 0,500856 Ecco il gra co che mostra dove è la radice di cui abbiamo appena dimostrato l esistenza. 5.0 0.8 0.6 0. 0. 0. 0. 0.6 0.8.0.. 5 0 5 UNa importante conseguenza del teorema dell esistenza degli zeri ci assicura che ogni polinomio di grado dispari ha almeno una radice reale. (Ogni polinomio di grado dispari assume valori positivi e negativi perchè i iti all in nito sono in niti e discordi.) Il seguente teorema (di Weierstrass) ci assicura che una una funzione continua in un intervallo chiuso e itato ha massimi e minimi, anche se non ci dà alcun criterio per trovarli. Le tecniche per calcolarli saranno esposte dopo aver studiato le derivate. Teorema di Weierstrass Sia f continua nell intervallo chiuso e itato [a; b], allora f è dotata di un massimo assoluto M e un minimo assoluto m, cioè: per ogni [a; b], m f() M Ricordiamo le de nizioni di massimo e minimo. De nizione Una funzione f : I! R

. ha un massimo assoluto in un punto c I se f(c) f() per ogni I ; f(c) è detto massimo assoluto di f; il punto c è detto punto di massimo assoluto.. ha un minimo assoluto in un punto c I se f(c) f() perogni I; f(c) è detto minimo assoluto di f; il punto c è detto punto di minimo assoluto.. ha un massimo locale o relativo in un punto c I se f(c) f() in un intorno di c ossia (c r; c + r), dove r > 0 ; f(c) è detto massimo relativo di f; il punto c è detto punto di massimo relativo.. ha minimo locale o relativo in un punto c I se f(c) f() in un intorno di c ossia (c r; c + r), dove r > 0; ; f(c) è detto minimo relativo di f; il punto c è detto punto di minimo relativo. I punti di massimo e minimo vengono anche detti punti estremanti. Si noti che il massimo e il minimo assoluti per f sono unici, mentre i punti di massimo ominimo assoluti possono essere più di uno. Ad esempio la funzione f() = sin ha massimo pari a e minimo pari a, mentre i punti di massimo e minimo sono in niti. Esempi. Trovare gli estremi assoluti e relativi estremi per funzione f() =.sull intervallo[ ; ] 5

0 Il minimo assoluto è 0 e il massimo assoluto è. Il punto di minimo assoluto è 0, mentre il punto di massimo assoluto è.. Trovare gli estremi assoluti e relativi estremi per funzione f() = sull intervallo[ ; ] 0 Il minimo assoluto è 0 e il massimo assoluto è. Il punto di minimo assoluto è 0, mentre i punti di massimo assoluto sono e.. Trovare gli estremi assoluti e relativi estremi per funzione f() = su R 6

Il minimo assoluto è 0 mentre il massimo non esiste. In questo caso lla funzione f() = è continua, ma il dominio non è un intervallo chiuso e itato, quindi la tesi del teorema di Weierstrass non è necessariamente soddisfatta. Una conseguenza importante del teorema di Wierstrass e dei valori intermedi è il seguente: Teorema. L immagine di una funzione continua f : [a; b]! R è l intervallo [m; M];dove m e M sono i massimi e i minimi assoluti di f: Cioè f assume tutti i valori compresi tra il suo massimo assoluto e il suo minimo assoluto. 7