Studiare la funzione al variare di lambda

claudia1988-votailprof
L'esercizio è: studiare al variare del parametro reale lambda la funzione
$flambda(x)=xe^(lambdax^2)$ e tracciare il grafico

come devo iniziare? devo studiare i 3 casi $lambda=0, >0 e <0$?
precisamente devo dividere la funzione in 3 parti? mi sto confondendo, datemi una dritta please!
per $lamba=0$ la funzione diventa $Y=x$ che è la bisettrice del primo e terzo quadrante, quindi nn c'è bisogno di studiarla giusto?

Risposte
Aliseo1
Allora, se $\lambda=0$, la funzione si riduce a $ f(x)=x $ no? Ora non devi considera $ \lambda<1 $ e $ \lambda >1$, ma $ \lambda < 0 $ e $ \lambda>0 $ ok?
cioè

$ f_{\lambda}(x)=xe^(|\lambda|x^2)={(x, if \lambda=0), (xe^(\lambdax^2), if \lambda >0), (xe^(-\lambdax^2), if \lambda <0) :} $

Riguardo al dominio cosa puoi dire?

claudia1988-votailprof
Per ogni x appartenente ad R, fino a qui ci sono..

claudia1988-votailprof
Per ora studio solo0$ xe^(lambdax^2)$

L'intersezione con gli assi è solo il punto $(0,0),$
f(x) è positiva per$ x>0$
$\lim_{x \to \+infty}xe^(lambdax^2)=+infty$

$\lim_{x \to \-infty}xe^(lambdax^2)=-infty$
$\lim_{x \to \+-infty}(xe^(lambdax^2))/(x)=+infty$
Non ci sn asintoti verticali,orizz o obliqui

La derivata èp $e^(lambdax^2)(1+2lambdax^2)>0$
$x^2>-1/(2lambda)$
$x<-1/(sqrt(2lambda))$ e $x>1/(sqrt(2lambda))$

ok ma nel grafico come li segno qst punti dato che c'è lambda??

salvozungri
@Aliseo, non mi torna :?
Così facendo, l'esponente dell'esponenziale è sempre non negativo...

claudia1988-votailprof
ma le funzioni le devo disegnare in tre grafici diversi o nello stesso grafico, come quelle con il valore assoluto? e soprattutto il valore di lambda come lo segno sul grafico!!!

Aliseo1
Penso che l'esercizio non richieda di tracciare esattamente il grafico, ma di disegnare "in generale" l'andamento qualitativo della funzione.

Fai attenzione, che la derivata prima è sempre positiva, perché per ogni $ x in RR $, $ (1+2\lambdax^2)>0 $, dato che $ \lambda>0 $

claudia1988-votailprof
Nel caso lamba<0
ho problemi cn i limiti
$\lim_{x \to \+infty}xe^(-lambdax^2)=xe^(-lambdax^2)/(-lambdax^2)*-lambdax^2=+infty + -infty=-infty$ per la relazione sui gradi di infinito
ma se è il $\lim_{x \to \+infty}e^(-lambdax^2)/(-lambdax^2)$viene $+ infty$ o -$infty$?

Aliseo1
quando $\lambda<0$ ho posto il meno davanti ad $x^2$ solo per far capire che è negativo l'esponente ok? diciamo che quando $\lambda<0$ pongo $m=-\lambda$, sicché la funzione diventa $ f(x)=xe^(mx^2) $, sapendo che $m<0$ ;)

Aliseo1
quando $\lambda<0$ ho posto il meno davanti ad $x^2$ solo per far capire che è negativo l'esponente ok? diciamo che quando $\lambda<0$ pongo $m=-\lambda$, sicché la funzione diventa $ f(x)=xe^(mx^2) $, sapendo che $m<0$ ;)

claudia1988-votailprof
$D(xe^(-lambdax^2)=e^(-lambdax^2)(1-2lambdax^2)>0$ ma dato che lambda<0 allora la funzione è sempre crescente?? o avevamo scritto il - prima e non conta +??

Aliseo1
Allora calma, procediamo con ordine:

2° caso - $\lambda < 0$

La derivata prima è $ e^(-\lambdax^2)(1-2\lambdax^2) $. Ora questa risulta essere maggiore di zero se $ 1-2\lambdax^2>0 $, cioè quando $ x^2 < 1/(2\lambda) $ e, quindi, per $ x in (-1/(\sqrt(2\lambda)), 1/(\sqrt(2\lambda))) $ ok?

K.Lomax
@Aliseo

C'è un errore di notazione. Non puoi scrivere

$xe^(-\lambdax^2) if \lambda<0$

altrimenti non riusciresti a fare l'analisi per $\lambda<0$. Neanche scrivere $xe^(mx^2)$ con $m=-\lambda$ e $\lambda<0$ è corretto perchè avresti sempre un'esponente positivo.
Inoltre, nel tuo ultimo passaggio, se consideri $\lambda<0$ avrai la disequazione

$1-2\lambdax^2>0$

che è quindi sempre verificata. Praticamente stai facendo la stessa analisi del caso positivo :-|. Di questo te ne potevi accorgere notando che le soluzioni $x=\+-1/sqrt(2\lambda)$ non sono definite per $\lambda<0$.
Un modo corretto di procedere è quello di studiare la funzione

$xe^(\lambdax^2)$ considerando $\lambda<0$

oppure

$xe^(-|\lambda|x^2)$ considerando $\lambda<0$

Aliseo1
Infatti, hai ragione @K.Lomax stavo appunto scrivendo quanto tu ora hai scritto. Il mio intento era solo far capire che nel caso di $ \lambda < 0 $ l'esponente diventa negativo.

Infatti, quando si calcola il limite $ \lim_{x \to \pm \infty} xe^(-\lambdax^2)=\lim_{x \to \pm \infty} x/(e^(\lambdax^2))$ per la gerarchia degli infiniti questo limite diventa nullo, in quanto $ e^(\lambdax^2) $ è un infinito di ordine superiore rispetto a $x$

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