Intersezione tra $ y = x^3 + 1 $ e $ y = x $

Snipy1
Sto facendo un po' di prove di matematica per i test di ammissione, mi servirebbe aiuto con questa:
"In quanti punti si intersecano le curve $ y = x^3 +1 $ e $ y = x $? (risp: 1)"
Io per trovare le intersezioni metto a sistema le due funzioni:

$ { ( y=x^3+1 ),( y=x ):} rArr { ( x=x^3+1 ),( y=x ):} rArr { ( x=(x+1)(x^2-x+1) ),( y=x ):} rArr { ( (x+1)(x^2-x+1)-x=0 ),( y=x ):} $

e poi mi blocco, che nervoso :? .

Risposte
Gi81
Scusa la brutalità, ma in pratica non hai fatto nulla.
In sintesi devi trovare le radici, o meglio il numero delle radici, del polinomio $x^3-x+1$

Se conosci un po' i polinomi, saprai che c'è o una sola radice oppure tre.
Per capire in quale dei due casi siamo, conviene sfruttare la derivata

@melia
Se cerchi di risolvere l'equazione di terzo grado, quindi o le formule di Cardano (un vero casino) o la soluzione grafica, tanto più che la domanda è quante sono, non quali sono.
Disegna la retta, disegna la cubica ed è fatta.
Magari, per essere più sicuro ricorda che:
Un'equazione di terzo grado ammette almeno una soluzione reale oppure 3 soluzioni reali (tenendo conto di eventuali moleplicità).

Snipy1
Allora ricordavo male io, ero convinto che le equazioni ammettessero al massimo $ n $ soluzioni pari al grado dell'equazione, quindi per una di terzo grado, al massimo 3 soluzioni, non sapevo che ne ammettesse come minimo una, pensavo anche 0.

Quindi mi conviene usare il metodo grafico durante un test, per non perdere tempo?
Gi8, che cosa intendi per sfruttare la derivata?

Gi81
In $RR$, una equazione di grado pari ha un numero pari di radici.
Una equazione di grado dispari ha un numero dispari di soluzioni.

Sicuramente è più veloce il metodo grafico.

Per quanto riguarda la derivata, viene $3x^2-1$
Essa si annulla in $x= - sqrt3/3$ e in $x=sqrt3/3$
Se $x< - sqrt3/3 vv x> sqrt3/3$ la funzione $f(x)=x^3-x+1$ è crescente, altrimenti è decrescente
Notiamo che $f(-sqrt3/3)>0$, quindi c'è una radice in $(-oo,-sqrt3/3)$
Inoltre $f(sqrt3/3)>0$, quindi per $x> -sqrt3/3$ non ci sono radici

Snipy1
"Gi8":

Notiamo che $f(-sqrt3/3)>0$, quindi c'è una radice in $(-oo,-sqrt3/3)$
Inoltre $f(sqrt3/3)>0$, quindi per $x> -sqrt3/3$ non ci sono radici

Non ho capito questo pezzo. La funzione è positiva in $-sqrt3/3$ e la conclusione è che c'è una radice in $(-oo,-sqrt3/3)$ ? Non seguo il ragionamento. Stessa cosa per $f(sqrt3/3)>0$
E poi come mai hai escluso a priori che ci fossero 3 radici? Il grado dell'equazione è 3, ed è dispari come 1, come facevi a sapere senza fare i calcoli che ci fosse solo una radice?

Gi81
Si ha che $lim_(x-> -oo) f(x)= -oo$
La funzione è strettamente crescente in $(-oo, sqrt3/3)$, quindi $sqrt3/3$ è un punto di massimo relativo.
La funzione assume tutti i valori tra $-oo$ e $f(sqrt3/3)$ (che è un numero positivo)
Quindi a un certo punto assumerà anche il valore $0$. CIoè $EE c in (-oo,sqrt3/3)$ tale che $f(c)=0$

E' puro studio di funzione. Non l'hai mai fatto?

Snipy1
Scusami, pensavo fossero le coordinate di un punto quelle tra parentesi, invece è un intervallo, che stupido, mi sembrava strano quel $ -oo $ :-D .
Io trovo il limite della funzione per $x->-oo$ e vedo che la funzione è negativa per valori molto grandi di $x$.
Calcolo la derivata e trovo che la funzione è crescente per valori che vanno da $(-oo, -sqrt3/3) uu (sqrt3/3, +oo)$.
Vedo che $f(-sqrt3/3)>0$ e, sapendo dal limite che la funzione è negativa per valori molto grandi di $x$, vuol dire che per essere positiva deve intersecarsi necessariamente con l'asse delle $x$ ed avere quindi una radice nell'intervallo $(-oo, -sqrt3/3)$ .
Il ragionamento è corretto? Sono 2 anni che non faccio lo studio di funzione :oops: .
Quello che non ho capito è come faccio a provare che non ci siano radici nell'intervallo $(-sqrt3/3, sqrt3/3)$ (la funzione non potrebbe decrescere a tal punto di intersecarsi di nuovo con l'asse?) e nell'intervallo $(sqrt3/3, +oo)$.
Ti ringrazio per la pazienza :-) .

Elly1991
In generale, dai un occhiata se casomai puoi usare Ruffini, portandoti il polinomio a grado due.

Gi81
"Snipy":
Io trovo il limite della funzione per $x->-oo$ e vedo che la funzione è negativa per valori molto grandi di $x$.
Calcolo la derivata e trovo che la funzione è crescente per valori che vanno da $(-oo, -sqrt3/3) uu (sqrt3/3, +oo)$.
Vedo che $f(-sqrt3/3)>0$ e, sapendo dal limite che la funzione è negativa per valori molto grandi di $x$, vuol dire che per essere positiva deve intersecarsi necessariamente con l'asse delle $x$ ed avere quindi una radice nell'intervallo $(-oo, -sqrt3/3)$ . Il ragionamento è corretto?
"Snipy":
Quello che non ho capito è come faccio a provare che non ci siano radici nell'intervallo $(-sqrt3/3, sqrt3/3)$ (la funzione non potrebbe decrescere a tal punto di intersecarsi di nuovo con l'asse?) e nell'intervallo $(sqrt3/3, +oo)$
Basta fare un ragionamento analogo a quello precedente.
Abbiamo che $f(-sqrt3/3)>0$, $f(sqrt3/3)>0$ e che la funzione è strettamente decrescente in $[-sqrt3/3,sqrt3/3]$. Dunque...
Idem per $[sqrt3/3, +oo)$
"Snipy":
Sono 2 anni che non faccio lo studio di funzione
Io 5 anni :-)

Snipy1
Adesso è tutto chiaro, ti ringrazio :D anche se sicuramente il test non chiedeva tutto questo, ma mi piace approfondire.

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