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[Risolto] Problema di matematica

  

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Considera la famiglia di funzioni di equazione: $y=f(x)=x^3(x+a)^2, \quad \operatorname{con} a \in R$
a. Verifica che tutte le funzioni della famiglia hanno un punto di flesso a tangente orizzontale e che, per ogni $a \neq 0$, b. Tro in punto di minimo relativo e un punto di massimo relativo, di cui devi determinare l'ascissa. b. Trova in corrispondenza di quale valore di a il grafico della corrispondente funzione ha un punto di minimo relativo di ascissa $-\frac{6}{5}$.
c. Traccia il grafico della funzione in corrispondenza del valore di a trovato al punto precedente.
d. Discuti, al variare di $k$, il numero delle soluzioni dell'equazione $f(x)=k$.
e. Deduci, dal grafico di $y=f(x)$, il grafico di $y=f^{\prime}(x)$ e quello di $y=f^{\prime \prime}(x)$.

 

ciao, non riesco a fare questo esercizio, cioè riesco solo a fare il punto C e E, gli altri zero totale grazie in anticipo per l'aiuto

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y = x^3·(x + a)^2----> y = x^5 + 2·a·x^4 + a^2·x^3

y' = 5·x^4 + 8·a·x^3 + 3·a^2·x^2

y'' = 20·x^3 + 24·a·x^2 + 6·a^2·x

I punti di flesso si hanno per y'' =0

20·x^3 + 24·a·x^2 + 6·a^2·x = 0-----> 2·x·(10·x^2 + 12·a·x + 3·a^2) = 0

Analizziamo il 2° fattore:

10·x^2 + 12·a·x + 3·a^2 il suo determinante ridotto è:

Δ/4 = (6·a)^2 - 10·3·a^2----> Δ/4 = 6·a^2 quindi >0 quindi il trinomio si può annullare (cioè ammettere radici)

Infatti le soluzioni sono: x = - a·(√6/10 + 3/5) ∨ x = a·(√6/10 - 3/5) ∨ x = 0

La derivata prima si annulla per:

5·x^4 + 8·a·x^3 + 3·a^2·x^2 = 0-----> x^2·(x + a)·(5·x + 3·a) = 0

quindi per: x = - 3·a/5 ∨ x = -a ∨ x = 0

Si deduce quindi che si ha un unico flesso a tangente orizzontale solo per x=0, altri flessi ci sono a tangente obliqua. Mentre per x = - 3·a/5 e per x = -a abbiamo punti di stazionarietà che possono essere massimi o minimi relativi: non possono essere massimi e o minimi assoluti in quanto la funzione polinomiale è di grado dispari ed è quindi illimitata sia inferiormente che superiormente.

 

 



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