[ex] sviluppi di Taylor

jitter1
L'esercizio 6 di questo foglio (http://calvino.polito.it/~terzafac/Cors ... r-test.pdf) lo avrei risolto con il teorema di l'Hopital:

a) Se fosse $f'(x) !=0$, potrei scrivere $ lim_(x -> 2)f(x)/(x-2)=lim_(x -> 2)(f'(x))/1= l \in R $, quindi $f(x)$ avrebbe ordine 1.
b) Analogamente, se fosse $f'(x) =0$ e $f''(x) !=0$ potrei scrivere

$ lim_(x -> 2)f(x)/(x-2)^2=lim_(x -> 2)(f'(x))/(2(x-2))= lim_(x -> 2)(f''(x))/2= \in R $, quindi $f(x)$ avrebbe ordine 2.

c) analogo
d) analogo

L'esercizio, però, è proposto tra quesiti sui polinomi di Taylor e io non li ho usati... voi come avreste ragionato?

p.s. Se qualcuno è in cerca di esercizi su Taylor, questi sono carini!

Risposte
ciampax
Io avrei usato Taylor, in effetti, perché la cosa mi pare più immediata. Per le ipotesi sulla funzione, possiamo scrivere
$$f(x)=a(x-2)^3+b(x-2)^4+o((x-2)^4)$$
poiché $f(2)=0$ (e quindi sparisce il primo termine) e dovendosi avere ordine di infinitesimo pari a $3$, il primo termine $(x-2)^k$ ad apparire deve essere proprio quello per $k=3$. Di conseguenza la risposta corretta è la c). (Tra l'altro, scusami, ma non capisco tu quale risposta forniresti come corretta.)

jitter1
Molto meglio come hai fatto tu, ciampax, grazie :D

Avrei comunque risposto C) (ehm, dopo aver dato una sbirciatina alla soluzione), perché se f'(x)=f''(x)=0 e f'''(x) diverso da 0 possiamo scrivere:

$ lim_(x -> 0)( f'(x))/(3(x-1)^2)=lim_(x -> 0)( f''(x))/(6(x-1))=lim_(x -> 0)( f'''(x))/6=l\in R $

Ora che ci penso, però, ho fatto un errore dimostrativo, nel "verso" dell'implicazione: mentre per dimostrare che le altre opzioni sono errate, è corretto far vedere che SE valgono quelle opzioni ottengo un conseguenza in contraddizione con le ipotesi, se voglio far vedere che l'opzione C) è vera, non mi basta mostrare che è compatibile con le ipotesi, ma che segue necessariamente dalle ipotesi. Io invece avevo solo verificato la compatibilità.

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