Studio del segno di una funzione un po' intricato
Buon pomeriggio a tutti!
Devo studiare il segno di una funzione che mi sembra quantomeno difficile.
La funzione in questione è: $f(x)=(3x^2-3x^2e^x+x^3e^x)/(1-e^x)^2$
Io ho provato a raccoglierla in questo modo:
$(x^2(3-3e^x+xe^x))/(1-e^x)^2$
Così ho potuto studiare il segno di $(1-e^x)^2>0$ e di $x^2>0$.
Il problema è sorto nello studio di $(3-3e^x+xe^x)>0$
Io ho provato così:
$-3e^x+xe^x> -3$
$e^x(-3+x)> -3$
$ln(e^x)+ln|(-3+x)|>ln|-3|$
$x+ln|-3+x|>ln(3)$
$x>ln(3)-ln|-3+x|$
$x>ln(3/(-3+x))$
È giusto come procedimento?
Devo studiare il segno di una funzione che mi sembra quantomeno difficile.
La funzione in questione è: $f(x)=(3x^2-3x^2e^x+x^3e^x)/(1-e^x)^2$
Io ho provato a raccoglierla in questo modo:
$(x^2(3-3e^x+xe^x))/(1-e^x)^2$
Così ho potuto studiare il segno di $(1-e^x)^2>0$ e di $x^2>0$.
Il problema è sorto nello studio di $(3-3e^x+xe^x)>0$
Io ho provato così:
$-3e^x+xe^x> -3$
$e^x(-3+x)> -3$
$ln(e^x)+ln|(-3+x)|>ln|-3|$
$x+ln|-3+x|>ln(3)$
$x>ln(3)-ln|-3+x|$
$x>ln(3/(-3+x))$
È giusto come procedimento?
Risposte
Ho appena provato a sostituire dei valori casuali.
E mi sembra che sia sempre verificato per $x>0$, i numeri negativi per ragioni ovvie non sono verificati.
Esempi:
Se $x=2$
$2>ln|(3/(-3+2))|$
$2>ln|(3/(-1))|$
$2>ln|(-3)|$
$2>ln|3|$ Il che è verificato poiché $ln(3)~=1$
Se $x=4$
$4>ln(3/(1))$
$4>ln|3|$ Il che è verificato poiché $ln(3)~=1$
Se $x=0$
$0>ln(1)$
$0>0$ Questo sarebbe l'unico caso in cui non è verificato.
Sono giuste le mie conclusioni? Ringrazio tutti anticipatamente.
E mi sembra che sia sempre verificato per $x>0$, i numeri negativi per ragioni ovvie non sono verificati.
Esempi:
Se $x=2$
$2>ln|(3/(-3+2))|$
$2>ln|(3/(-1))|$
$2>ln|(-3)|$
$2>ln|3|$ Il che è verificato poiché $ln(3)~=1$
Se $x=4$
$4>ln(3/(1))$
$4>ln|3|$ Il che è verificato poiché $ln(3)~=1$
Se $x=0$
$0>ln(1)$
$0>0$ Questo sarebbe l'unico caso in cui non è verificato.
Sono giuste le mie conclusioni? Ringrazio tutti anticipatamente.
up

Mi sembra che tu abbia fatto una gran confusione
La disequazione $(3-3e^x+xe^x)>0$ si può risolvere solo graficamente, ovvio che devi trovare dei grafici semplici, facendo particolare attenzione a non dividere per un fattore che possa cambiare segno. Raccogliendo $e^x$ si ottiene $e^x(-3+x)+3>0$, ma non è possibile dividere per $(-3+x)$ perché cambia segno in 3, meglio dividere per $e^x$, che è sempre positivo e, magari, anche per 3, si ottiene $1/e^x> -x/3+1$, o il suo equivalente $e^(-x)> -x/3+1$.
Tracci i grafici di $y=e^(-x)$ e di $y= -x/3+1$. La prima è una delle funzioni standard che dovresti saper rappresentare, la seconda è una retta. La soluzione della disequazione è determinata dall'intervallo in cui la funzione $y=e^(-x)$ sta sopra la retta, cioè per $x<0 vv x>alpha$ con $2,5
La disequazione $(3-3e^x+xe^x)>0$ si può risolvere solo graficamente, ovvio che devi trovare dei grafici semplici, facendo particolare attenzione a non dividere per un fattore che possa cambiare segno. Raccogliendo $e^x$ si ottiene $e^x(-3+x)+3>0$, ma non è possibile dividere per $(-3+x)$ perché cambia segno in 3, meglio dividere per $e^x$, che è sempre positivo e, magari, anche per 3, si ottiene $1/e^x> -x/3+1$, o il suo equivalente $e^(-x)> -x/3+1$.
Tracci i grafici di $y=e^(-x)$ e di $y= -x/3+1$. La prima è una delle funzioni standard che dovresti saper rappresentare, la seconda è una retta. La soluzione della disequazione è determinata dall'intervallo in cui la funzione $y=e^(-x)$ sta sopra la retta, cioè per $x<0 vv x>alpha$ con $2,5
Ti ringrazio della tua risposta, effettivamente non ho pensato di dividere per $e^x$.
Notando i due grafici mi sembra di aver sbagliato. Però riguardando i miei passaggi non trovo errori.
Effettivamente io ho solo "cambiato il gioco" lavorando con logaritmi anziché esponenziali.
Dove ho sbagliato?
Ti ringrazio ancora del tuo prezioso aiuto.
PS: Non mi sembra di aver trovato errori nel cambio del segno poiché ho solo usato proprietà dei logaritmi nell'effettuare le dovute semplificazioni.
Notando i due grafici mi sembra di aver sbagliato. Però riguardando i miei passaggi non trovo errori.
Effettivamente io ho solo "cambiato il gioco" lavorando con logaritmi anziché esponenziali.
Dove ho sbagliato?
Ti ringrazio ancora del tuo prezioso aiuto.
PS: Non mi sembra di aver trovato errori nel cambio del segno poiché ho solo usato proprietà dei logaritmi nell'effettuare le dovute semplificazioni.
Non hai risolto la disequazione che ti era richiesta, ma questa $e^x*|x-3|> |-3|$
Per cui, solo quando i valori sono positivi posso applicare i logaritmi? Credevo che applicandone il logaritmo mi sarei semplificato la vita, invece..

Chiedo scusa se ritiro su il topic, ma ho pensato: per dimostrare l'esistenza di N zeri sulla derivata dovrei dimostrare che esistono degli o piccoli di $x-x_0$?
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