Docsity
Docsity

Prepara i tuoi esami
Prepara i tuoi esami

Studia grazie alle numerose risorse presenti su Docsity


Ottieni i punti per scaricare
Ottieni i punti per scaricare

Guadagna punti aiutando altri studenti oppure acquistali con un piano Premium


Guide e consigli
Guide e consigli


Lagrange e rolle maturità, Schemi e mappe concettuali di Matematica

Teoremi di lagrange e rolle esame maturità

Tipologia: Schemi e mappe concettuali

2019/2020

Caricato il 17/02/2022

bianca-cam
bianca-cam 🇮🇹

3.7

(3)

4 documenti

1 / 8

Toggle sidebar

Questa pagina non è visibile nell’anteprima

Non perderti parti importanti!

bg1
TEOREMI CALCOLO DIFFERENZIALE
(cioè che riguardano LE DERIVATE)
TEOREMA DI ROLLE
Sia f(x) una funzione definita nell'intervallo chiuso [a,b] che abbia le seguenti proprietà:
continua nell'intervallo chiuso [a,b], cioè estremi compresi;
derivabile nell'intervallo aperto, cioè esclusi gli estremi, (a,b)
assume lo stesso valore se la si calcola negli estremi dell'intervallo → f(a) = f(b)
Se tutte e tre le ipotesi sono verificate, esiste almeno un punto c, interno all'intervallo [a,b], nel
quale si annulla la derivata prima della funzione, cioè: f'(c) = 0 → la derivata prima della funzione
calcolata nel punto c è = a 0.
Ricordo che, per definizione, un punto in cui si annulla la derivata prima è detto punto stazionario,
cioè potrà essere un punto di massimo o minimo per la funzione f(x).
Se la derivata prima della funziona si annulla in tutto l'intervallo considerato, la funzione sarà
costante.
Questo perchè → essendo la funzione y = f(x) continua nell'intervallo chiuso [a, b], per il teorema
di Weierstrass, essa ammette un massimo e un minimo assoluti. Se tali valori massimo e minimo
sono assunti dalla funzione negli estremi a e b dell'intervallo, per l'ipotesi f(a) = f(b), essi sono
necessariamente uguali e quindi la funzione viene ad essere costante in (a, b), ed allora la sua
derivata è nulla in tutti i punti dell'intervallo.
All rights reserved - © Copyright www.imparaveloce.com/schemi4u Pag. 1/8
pf3
pf4
pf5
pf8

Anteprima parziale del testo

Scarica Lagrange e rolle maturità e più Schemi e mappe concettuali in PDF di Matematica solo su Docsity!

TEOREMI CALCOLO DIFFERENZIALE

(cioè che riguardano LE DERIVATE)

TEOREMA DI ROLLE

Sia f(x) una funzione definita nell'intervallo chiuso [a,b] che abbia le seguenti proprietà:

  • continua nell'intervallo chiuso [a,b] , cioè estremi compresi;
  • derivabile nell'intervallo aperto , cioè esclusi gli estremi, (a,b)
  • assume lo stesso valore se la si calcola negli estremi dell'intervallo → f(a) = f(b) Se tutte e tre le ipotesi sono verificate, esiste almeno un punto c, interno all'intervallo [a,b], nel quale si annulla la derivata prima della funzione, cioè: f'(c) = 0 → la derivata prima della funzione calcolata nel punto c è = a 0. Ricordo che, per definizione, un punto in cui si annulla la derivata prima è detto punto stazionario, cioè potrà essere un punto di massimo o minimo per la funzione f(x). Se la derivata prima della funziona si annulla in tutto l'intervallo considerato, la funzione sarà costante. Questo perchè → essendo la funzione y = f(x) continua nell'intervallo chiuso [a, b], per il teorema di Weierstrass, essa ammette un massimo e un minimo assoluti. Se tali valori massimo e minimo sono assunti dalla funzione negli estremi a e b dell'intervallo, per l'ipotesi f(a) = f(b), essi sono necessariamente uguali e quindi la funzione viene ad essere costante in (a, b), ed allora la sua derivata è nulla in tutti i punti dell'intervallo.

ESEMPIO SVOLTO: APPLICAZIONE TEOREMA ROLLE Il teorema di Rolle è applicabile? Verifichiamo le ipotesi del teorema 1) La funzione deve essere continua nell'intervallo chiuso [0,2] , cioè estremi compresi; per fare ciò si calcola il dominio della funzione. Essendo una funzione fratta si pone il denominatore diverso da zero. 2) La funzione deve essere derivabile nell'intervallo aperto , cioè esclusi gli estremi, (0,2); quindi calcolo la derivata prima della funzione, e poi ne calcolo il suo dominio.

  1. f(a) = f(b) → f(0) = f(2) Sostituisco 0 e 2 nella funzione al posto della x, e vedo se i risultati sono uguali. Tutte e tre le ipotesi del teorema di Rolle sono verificate → il teorema è applicabile. Ora troviamo c tale per cui f'(c) = 0. ESERCIZIO: IL TEOREMA DI ROLLE E' APPLICABILE? f(x) = |x| in [−1, 1] |x| non soddisfa tutte le ipotesi del teorema di Rolle in [−1, 1], in quanto non è derivabile nel punto c = 0.

TEOREMA DI LAGRANGE

Sia f(x) una funzione definita nell'intervallo chiuso [a,b] che abbia le seguenti proprietà:

  • continua nell'intervallo chiuso [a,b] , cioè estremi compresi;
  • derivabile nell'intervallo aperto , cioè esclusi gli estremi, (a,b) Se tutte e due le ipotesi sono verificate, esiste almeno un punto c, interno all'intervallo [a,b], dove risulta: CONSEGUENZE DEL TEOREMA DI LAGRANGE
  • Se la derivata prima di una funzione è nulla in tutti i punti dell'intervallo (a,b), la funzione è costante
  • Due funzioni f(x) e g(x) derivabili in un intervallo (a,b), che abbiano derivate uguali in tutti i punti dell'intervallo, differiscono per una costante SIGNIFICATO GEOMETRICO Sia A'B' l'arco di curva rappresentato dalla y = f(x) in (a, b). Per i significati geometrici di rapporto incrementale e derivata prima di una funzione in un punto, il teorema precedente si può esprimere nella seguente forma: dato un arco di curva e considerata la corsa passante per i suoi estremi, esiste sempre almeno un punto sull'arco, in cui la tangente risulta parallela alla corda.

ESEMPIO SVOLTO: APPLICAZIONE TEOREMA LAGRANGE

Trovare il punto c, se esso esiste, che soddisfa la tesi del teorema di Lagrange nell'intervallo [4,7] per la funzione: Vediamo se sono verificate entrambe le ipotesi del teorema.

  • continua nell'intervallo chiuso [4,7] , cioè estremi compresi; Essendo una funzione irrazionale con indice pari si pone il radicando maggiore da zero. 7-x ≥ 0 → -x ≥ -7 → x ≤ 7 quindi sarà continua nel nostro intervallo considerato
  • derivabile nell'intervallo aperto , cioè esclusi gli estremi, (4,7) Calcolo la derivata prima e ne valuto il dominio f '(x) = -1 / [2(7-x)1/2] derivabile nel nostro intervallo considerato Entrambe le condizioni sono verificate, il teorema è applicabile! Ricavo: f(b) = f(7) = 0 f(a) = f(4) = b = 7 a = 4 Quindi, sostituendo nella formula, ricavo c = 7 – ¾ = 25/4 ≈ 6, c = 25/4 è contenuto nel nostro intervallo [4,7]

TEOREMA DE L'HOSPITAL

E' molto utile per trovare il limite di una funzione quando esso si presenta in una delle forme di indecisione di tipo algebrico 0/0, ∞/∞, 0∞, +∞-∞, ∞*^0 , 0^0 , 1∞. Siano f(x) e g(x) due funzioni definite nell'intorno del punto a. Se valgono le seguenti ipotesi, e cioè:

  • f(x) e g(x) sono continue nel punto x=a, ed f(a) = g(a) = 0, cioè le due funzioni si annullano nel punto a;
  • f(x) e g(x) sono derivabili, al più escluso non nel punto a;
  • la derivata prima della funzione g(x) è sempre diversa da zero nell'intorno → g'(x)≠
  • esiste finito il limite lim [f'(x)/g'(x)] x → a Allora esiste anche il limite lim [f(x)/g(x)] e risulta che: lim [f(x)/g(x)] = lim [f'(x)/g'(x)] x → a x → a x → a ESEMPI ED ESERCIZI SVOLTI FI [0/0]

FI [∞/∞]

Sempre per quanto riguarda questa forma di indeterminazione, i casi più complessi sono quelli dove sono presenti funzioni trigonometriche (senx, cosx...) → si procede dividendo sia numeratore che denominatore per x, così ci si riconduce nella FI 0/

FI [0*∞]

Come per quanto riguarda il caso precedente, bisogna ricondurre il limite alla forma indeterminata 0/0 → da f(x) * g(x) si riscrive f(x) / [1/g(x)]

FI [+∞ -∞]

Come per quanto riguarda il caso precedente, bisogna ricondurre il limite alla forma indeterminata 0/