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[Risolto] Derivata funzione irrazionale

  

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Salve, qualcuno potrebbe aiutarmi con questo dubbio? In questa derivata di questa funzione irrazionale fratta ne punto dove ho disegnato il segnale di "pericolo" non capisco come si sia ottenuto quello. In genere io in questo tipo di funzioni usi un metodo molto più lungo e lento e questo invece dovrebbe servire a "velocizzare" la risoluzione della derivata. Mi potreste spiegare quel passaggio?

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Non mi è chiaro il "metodo molto più lungo e lento".
Per calcolare derivate c'è un metodo solo: è un'attività puramente algoritmica, si applicano le regole di derivazione una dopo l'altra fino a ridursi alle derivate elementari.
Con
il polinomio radicando e la sua derivata
* p(x) = (x + 1)*(x - 1)^3 = (x^2 - 1)*(x - 1)^2 = x^4 - 2*x^3 + 2*x - 1
* p'(x) = 4*x^3 - 6*x^2 + 2 = 4*(x + 1/2)*(x - 1)^2
la funzione derivanda
* y' = √(1/((x + 1)*(x - 1)^3))
l'identità
* √(r^2) = |r|
e la regola
* D[(p(x))^k] = (k*(p(x))^(k - 1))*D[p(x)]
la derivata si scrive
* D[1/√(p(x))] = D[(p(x))^(- 1/2)] =
= - p'(x)/(2*p(x)^(3/2)) =
= - p'(x)/(2*√(p(x)^3) =
= - p'(x)/(2*|p(x)|*√(p(x))
che non è "UN metodo lungo e lento", ma "IL metodo".

@exprof per metodo lungo intendo questo (allego foto). In teoria è quello che preferisco ma ho difficoltà a capire come scrivere i termini come somma o differenza in modo tale da raccogliere e poi mettere in evidenza per effettuare varie semplificazioni.

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@exprof in particolare, come in questo caso dove si scrive 33x^2 come somma di 12x^2+ 21x^2 e 90x si scrive come somma di 63x+27x proprio per ottenere poi (x+3) e metterlo in evidenza. Non capisco come scrivere bene come somma i numeri in modo tale da poter ottenere questo perché 33 potrebbe essere scritto anche come somma di 30x^2+3x^2 ecc. Non so se mi sono fatto capire 

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@Enrico200
Non sono certo d'avere compreso.
Quello di "capire come scrivere i termini come somma o differenza" è un metodo che più che lungo mi sembra demenziale.
Per scomporre il polinomio
* P(x) = 4*x^3 + 33*x^2 + 90*x + 81 = (4*x + 9)*(x + 3)^2
col metodo demenziale già devi sapere che vai cercando il binomio "x + 3" e allora non serve a nulla "scrivere i termini come somma o differenza": tanto vale che provi subito a fare la divisione! Anzi, meglio ancora, che valuti p(- 3): se il valore è zero, P(x) è divisibile per "x + 3"; se no, provi un altro divisore.
Già alla fine del 1500 François Viète pubblicò una procedura sistematica per individuare gli eventuali zeri razionali di un polinomio a coefficienti razionali.
La procedura è un po' lunghina da esporre, ma rapida da applicare (usando WolframAlpha, siamo nel 2021!).
---------------
A) Estrarre l'unico fattore di grado zero, il coefficiente direttore.
* P(x) = 4*x^3 + 33*x^2 + 90*x + 81 =
= 4*p(x) =
= 4*(x^3 + 33*x^2/4 + 45*x/2 + 81/4)
---------------
B) Scrivere il polinomio monico residuo p(x) nella forma di Horner-Ruffini per minimizzare le operazioni di ciascuna valutazione
* p(x) = ((x + 33/4)*x + 45/2)*x + 81/4
(due moltiplicazioni e tre addizioni).
---------------
C) Elencare tutti i divisori interi del numeratore del termine noto e tutti quelli naturali del denominatore
* N = {n} = {- 81, - 27, - 9, - 3, - 1, 1, 3, 9, 27, 81}
* D = {d} = {1, 2, 4}
---------------
D) Elencare tutte le frazioni "n/d"
* Z = {z} = {-81, -81/2, -27, -81/4, -27/2, -9, -27/4, -9/2, -3, -9/4, -3/2, -1, -3/4, -1/2, -1/4, 1/4, 1/2, 3/4, 1, 3/2, 9/4, 3, 9/2, 27/4, 9, 27/2, 81/4, 27, 81/2, 81}
---------------
E) Se esistono zeri razionali essi sono tutti nell'insieme {z}, quindi per individuarli basta valutare p(z) per ogni z.
Se esistono zeri reali irrazionali essi cadono negl'intervalli delimitati da due valutazioni di segno opposto.
Ovviamente è impensabile di calcolare tutto a mano: si usano opportuni strumenti software
http://www.wolframalpha.com/input/?i=table%5B%7Bx%2C%28%28x--33%2F4%29*x--45%2F2%29*x--81%2F4%7D%2C%7Bx%2C%7B-81%2C-81%2F2%2C-27%2C-81%2F4%2C-27%2F2%2C-9%2C-27%2F4%2C-9%2F2%2C-3%2C-9%2F4%2C-3%2F2%2C-1%2C-3%2F4%2C-1%2F2%2C-1%2F4%7D%7D%5D
http://www.wolframalpha.com/input/?i=table%5B%7Bx%2C%28%28x--33%2F4%29*x--45%2F2%29*x--81%2F4%7D%2C%7Bx%2C%7B1%2F4%2C1%2F2%2C3%2F4%2C1%2C3%2F2%2C9%2F4%2C3%2C9%2F2%2C27%2F4%2C9%2C27%2F2%2C81%2F4%2C27%2C81%2F2%2C81%7D%7D%5D
dove s'identificano due soli zeri razionali
{..., {-3, 0}, {-9/4, 0}, ...}
Perciò, dividendo p(x) per il prodotto "(x + 3)*(x + 9/4)" si completa la scomposizione
* (x^3 + 33*x^2/4 + 45*x/2 + 81/4)/((x + 3)*(x + 9/4)) = x + 3
da cui infine
* P(x) = 4*x^3 + 33*x^2 + 90*x + 81 =
= 4*(x^3 + 33*x^2/4 + 45*x/2 + 81/4) =
= 4*(x + 3)*(x + 9/4)*(x + 3) =
= 4*(x + 9/4)*(x + 3)^2

@exprof "metodo demenziale" mi ha fatto ridere Ahahahaha. Magari avere un docente come te che spiega così, altro che quello che ho io...



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fattorizziamo 1/2 ed esprimiamola come potenze

=(1/2){1/[(x+1)^(3/2) * (x-1)^(3/2)] + 3/[(x+1)^(1/2) * (x-1)^(5/2)]} =

m.c.m = (x+1)^(3/2) * (x-1)^(5/2)

=(1/2){[(x-1)+3(x+1)] / [(x+1)^(3/2) * (x-1)^(5/2)]} =

=(1/2){(4x+2) / [(x+1)^(3/2) * (x-1)^(5/2)]} =

semplifichiamo il 2

= (2x+1) / [(x+1)^(3/2) * (x-1)^(5/2)] =

ritorniamo all'espressione con la radice 

= (2x+1) / √[(x+1)^3 * (x-1)^5] 



Risposta
SOS Matematica

4.6
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