Problema per la maturità scientifica

Camillo
Mi sembra interessante come allenamento :D

Data la famiglia di curve
$ f(x) = (x^4+ax^2+b)/(x^2+1) $ con $ a,b in RR $
determinare la curva $K $ che :

* sechi la retta di equazione $ y=1 $ in 2 punti e sia tangente ad essa in un (altro) punto.
* sia tangente all'asse $ x $ in 2 punti distinti .

Si studi poi il grafico della curva $K$ .

Si determini l'area della parte finita di piano compresa tra la curva $ K $ e l'asse $x $ .

Risposte
_nicola de rosa
Mettiamo anche l'ultimo quesito che tale problema, relativo alla sessione 1997 ordinaria, pone:

Calcolare $int_{0}^{3}f(x/3)dx$

La soluzione in qualche parte del sito è già presente, ma sarebbe bello discuterne assieme senza leggerla.

Camillo
"nicola de rosa":
Mettiamo anche l'ultimo quesito che tale problema, relativo alla sessione 1997 ordinaria, pone:

Calcolare $int_{0}^{3}f(x/3)dx$

La soluzione in qualche parte del sito è già presente, ma sarebbe bello discuterne assieme senza leggerla.


Sono d'accordo, adesso tocca ai maturandi :D

_nicola de rosa
"Camillo":
[quote="nicola de rosa"]Mettiamo anche l'ultimo quesito che tale problema, relativo alla sessione 1997 ordinaria, pone:

Calcolare $int_{0}^{3}f(x/3)dx$

La soluzione in qualche parte del sito è già presente, ma sarebbe bello discuterne assieme senza leggerla.


Sono d'accordo, adesso tocca ai maturandi :D[/quote]

Caro Camillo, con tutta la buona volontà, ma i maturandi non intendono proprio cimentarsi col quesito :D

Camillo
Diamogli tempo...
Ho trovato il quesito interessante perchè un po' diverso dai soliti, richiede qualche pensata più originale :D

V3rgil
Io ho risolto questo problema ed il secondo del 97 (il terzo mi manca xD) come esercizio che aveva assegnato la prof per casa (l'altro ieri se non sbaglio)... Appena ho tempo ve lo posto se volete :) cmq ho controllato con la prof ed è corretto :)
Ditemi voi se volete lasciare ad altri la possibilità di risolverlo da soli o meno :)

_nicola de rosa
"V3rgil":
Io ho risolto questo problema ed il secondo del 97 (il terzo mi manca xD) come esercizio che aveva assegnato la prof per casa (l'altro ieri se non sbaglio)... Appena ho tempo ve lo posto se volete :) cmq ho controllato con la prof ed è corretto :)
Ditemi voi se volete lasciare ad altri la possibilità di risolverlo da soli o meno :)


Ecco il terzo problema della sessione ordinaria 1997:

3. Considerare i coni circolari retti in cui è uguale ad una lunghezza assegnata la somma del doppio dell'altezza col diametro della base.

Fra tali coni determinare quello di volume massimo e stabilire se ha anche la massima area laterale.

Nel cono di volume massimo inscrivere poi il cilindro circolare retto avente la base sul piano di base del cono e volume massimo.

A completamento del problema, considerata una funzione reale di variabile reale f(x), definita in un intervallo I, e detta f(x) crescente in I se x'f(x") per ogni x', x", dimostrare il seguente teorema:


Sia f(x) una funzione reale di variabile reale derivabile in un intervallo I. Condizione sufficiente ma non necessaria affinché f(x) sia decrescente in I è che risulti f'(x)<0 per ogni x appartenente ad I.


Tutta la soluzione completa della sessione in oggetto è presente, come già detto, nel sito.

V3rgil
;D la traccia l'avevo già :) Grazie cmq o domani o dopodomani xD mi metto e lo fo :) anche perché xD in questi due gg devo levarmi prima due compiti di latino davanti :)

kekko989
io ho ragionato così..magari son totalmente fuori strada,però posto lo stesso..
Allora, $f(x)=(x^4+ax^2+b)/(x^2+1))$ è una funzione pari,simmetrica quindi all'asse delle y. Ora,poichè è tangente alla retta y=1 in un solo punto,questo dovrà essere lo stesso sia per il primo che per il secondo quadrante,essendo una funzione simmetrica,e quindi dovrà stare sull'asse delle y e quindi $x=0$. Da cui $f(0)=b$ e quindi $b=1$.

Ora,riscrivendola $f(x)=(x^4+ax^2+1)/(x^2+1)$ Calcolo la derivata prima

$D'y=[(4x^2+2a)(x^2+1)-2(x^4+ax^2+1)]/(x^2+1)$. Ora,poiche nel punto di ascissa 0, la tangente ha coefficiente angolare uguale a 0
$f'(0)= 2a-2 =0$ da cui $a=1$

Quindi la funzione è $f(x)=(x^4+x^2+1)/(x^2+1).

Sono tanto fuori strada??

Camillo
La determinazione di $ b $ è corretta ; quella di $ a $ no .
Il ragionamento che fai per trovare $a $ è corretto ma non utile ( inoltre mi sembra che il calcolo della derivata non sia corretto).

kekko989
sisi esatto..pensavo di avere solo x al denominatore e quindi avevo semplificato..comunque..se $f(x)=(x^4+ax^2+1)/(x^+1)$ ed poiche deve essere tangente all'asse x in due punti simmetrici, ponendo $x^2=t$ $(t^2+at+1)/(t+1)$ quindi,poichè è punto di tangenza,il delta deve essere uguale a 0. da cui $a=+-2$. penso sia giusto..ora si tratta solo di scegliere quali dei due:D

kekko989
e sarà $a=-2$ perchè se no,il numeratore non si annullerebbe mai.

_nicola de rosa
"kekko89":
e sarà $a=-2$ perchè se no,il numeratore non si annullerebbe mai.


Correttamente hai determinato $b$ come dice Camillo. Ma non dimenticare che la retta $y=1$ interseca $f(x)$ in altri due punti che ricavi imponendo ....continua tu.

Inoltre dalla tangenza con l'asse delle ascisse e cioè con la retta $y=0$ ricavi due valori per $a$ di cui uno però non è accettabile perchè....continua tu.

mancusiello
Scusa Kekko, ma se hai posto $x^2=t$, il denominatore come fa a essere $t+1$?

Steven11
"Gregor":
Scusa Kekko, ma se hai posto $x^2=t$, il denominatore come fa a essere $t+1$?

Errore suo di battitura, credo.
Invece di scrivere al denominatore
x^2+1
ha scritto
x^+1 omettendo il due dell'esponente.

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