Grafico di una funzione senza la derivata

maddaca
Buongiorno,
Dovrei analizzare questa funzione: y=$x^cosx$, $x>=0$
Ho cercato di analizzarne il comportamento suddividendola in intervalli di ampiezza $\pi$/2, per poi generalizzare il risultato. Non capisco come si possono dedurre i suoi massimi e minimi dato che la sua derivata prima non si può studiare agevolmente. Avevo pensato di considerare la variazione dell'esponente in base alla crescenza/decrescenza e convessità/concavità della funzione cosx ma non riesco a venirne a capo.
Vi ringrazio.

Risposte
l'abatefarina
io quello che riesco a vedere è che $ lim_(x -> 0^+) f(x)=0 $ , che la funzione assume infinite volte valore $1$, che il moto è oscillatorio non armonico, con infiniti massimi e minimi relativi
le oscillazioni sono amplificate

maddaca
Ho capito, dovendo assumere infinite volte valore 1, dovrà necessariamente oscillare. Posso dire che le oscillazioni sono amplificate perché la base cresce, a parità di "esponente periodico"?

l'abatefarina

maddaca
Ti ringrazio. Proverò ad applicare lo stesso approccio alle altre funzioni che devo analizzare.

gugo82
Aggiungo che la funzione è compresa tra $1/x$ ed $x$ per $x>=1$ ed i massimi [risp. minimi] lì dove $cos x = 1$ [risp. $=-1$].

maddaca
Giusto, non ci avevo pensato.
Ne avrei un'altra: $y=(cos(x/(1+x^2)))(x^x)$ con $x>0$
Ho studiato separatamente i due fattori, deducendo che la funzione avrà un minimo relativo ed assoluto compreso tra 0 e 1. Non so però come dimostrare che questo è il suo unico punto stazionario.

gugo82
Come fa quella roba lì ad avere minimo assoluto se per $x -> +oo$ essa non è limitata né inferiormente né superiormente?

maddaca
Il mio ragionamento era che entrambi i fattori sono positivi nel dominio assegnato, il limite destro in 0 mi risultava uguale ad 1 ma la funzione assume anche valori minori di 1, quindi mi aspettavo, visto il limite a + infinito, che ammettesse un minimo assoluto.

Bokonon
L'esercizio è anche una buona occasione per passare ai logaritmi naturali...sapendo che la funzione avrà i medesimi massimi e minimi per i medesimi valori di x.

maddaca
Ma le ultime considerazioni che ho fatto sono giuste?

Bokonon
"mida":
Ma le ultime considerazioni che ho fatto sono giuste?

Prova passare a $ln[y(x)]=u(x)=cos(x)ln(x)$ e tutto sarà lampante

maddaca
Chiedo scusa, mi riferivo a questa:
"mida":
Giusto, non ci avevo pensato.
Ne avrei un'altra: $y=(cos(x/(1+x^2)))(x^x)$ con $x>0$
Ho studiato separatamente i due fattori, deducendo che la funzione avrà un minimo relativo ed assoluto compreso tra 0 e 1. Non so però come dimostrare che questo è il suo unico punto stazionario.

Bokonon
@mida
Ecco perchè nel regolamento si chiede di aprire un thread per ogni esercizio...

Mostra prima che entrambe hanno un minimo fra $01$
Per $x^x$ è facilissimo.
Per il coseno io porrei $x/(1+x^2)=theta$ e mostrerei che (per $x>0$) il discriminante dell'equazione è reale solo per $0 Poi al crescere di $x>1$ l'angolo oscilla indietro verso 0 (che in termini di limite significa che la funzione cresce asintoticamente verso $y=1$).

maddaca
Chiedo scusa se ho postato un altro esercizio, non ci avevo pensato. :oops:
Avevo fatto lo studio separato di entrambi i fattori e mi ritrovo nelle considerazioni che hai fatto, solo non capisco se si può dimostrare che c'è un solo punto stazionario, il minimo assoluto appunto, o ce ne possono essere anche altri.

Bokonon
@mida ti ho fatto vedere che la funzione coseno del problema è strettamente crescente dopo $x=1$ e la funzione $x^x$ lo è altrettanto (e dovresti essere in grado di dimostrarlo in mezza riga usando la definizione).
Il prodotto di due funzioni monotone crescenti positive è una funzione monotona crescente positiva, ergo non ci sono più minimi o massimi...va a $+oo$

maddaca
Scusami ma mi sono spiegata male o non ho capito o probabilmente tutte e due le cose.
A me il primo fattore risulterebbe decrescente in (0,1) e crescente per x>1; il secondo decrescente in (0, 1/e) e crescente successivamente. Il mio dubbio riguarda il comportamento della funzione nell'intervallo (1/e,1) in cui i due fattori hanno andamento diverso.

Bokonon
Ti sei spiegata bene @mida
Non ho trovato un modo per provare che la funzione abbia un solo minimo.
All'inizio mi pareva semplice poi mi sono confutato ripetutamente...e non aiutano i teoremi (almeno quelli che mi sono venuti in mente) ne il rapporto fra funzioni.
Sentiamo altri pareri.

maddaca
Perfetto, ti ringrazio.

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