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[Risolto] Problema esame

  

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Considera la funzione:
$$
f(x)= \begin{cases}x^{2}-(b+3) x+2 a+4, & \text { se } x \leq 3 \\ a \ln (x-2), & \text { se } x>3\end{cases}
$$
1. Determina per quali valori dei parametri $a$ e $b$ la funzione $f(x)$ è continua e derivabile in $x=3$.
2. Nel punto precedente hai verificato che $a=1$ e $b=2$. Rappresenta graficamente la funzione $f(x)$, deducendo il grafico da quello delle funzioni elementari. Ricava l'equazione della retta tangente al grafico della funzione $f(x)$ in $x=3$.
3. Disegna il grafico della funzione $f^{\prime}(x)$ e stabilisci se anch'essa è derivabile in $x=3$.
4. Dimostra che $f(x)$ soddisfa le ipotesi del teorema di Lagrange nell'intervallo $[2 ; 4]$ e determina l'ascissa del punto che ne soddisfa la tesi.
5. La regione di piano delimitata dal grafico della funzione $f(x)$ e dall'asse $x$ nell'intervallo $[0 ; 2]$ è la base di un solido le cui sezioni, con piani perpendicolari all'asse $x$, sono tutte dei quadrati. Calcola il volume del solido.

Screenshot 20220615 200956 Samsung Notes

Mi servirebbero i punti 1 e 4

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Ciao di nuovo.

y :

{x^2 - (b + 3)·x + 2·a + 4  se x ≤ 3

{y = a·LN(x - 2)  se x > 3

per la f(x) : funzione definita a tratti

y'= dy/dx:

{2·x - b - 3 se x ≤ 3

{a/(x - 2) se x > 3

per la f'(x): funzione definita a tratti

Punto critico x=3 bisogna "cucire" le due funzioni a tratti in x=3 per renderle continue 

{3^2 - (b + 3)·3 + 2·a + 4 = a·LN(3 - 2)

{2·3 - b - 3 = a/(3 - 2)

Quindi risolviamo il sistema

{2·a - 3·b + 4 = 0

{3 - b = a

la cui soluzione è: [a = 1 ∧ b = 2]

y:

{ x^2 - 5·x + 6 se x ≤ 3

{ LN(x - 2)  se 1/(x - 2)

poi

y':

{2·x - 5 se x ≤ 3

{1/(x - 2) se 1/(x - 2)

Le due funzioni sono quindi definite e continue su tutto R.

image

In figura è data la f(x) a tratti con la retta tangente in x=3.

In tale punto risulta:

m=dy/dx=2·3 - 5------> m = 1

La retta tangente è:

y - 0 = 1·(x - 3)------> y = x - 3

Nella figura seguente è invece rappresentata la sua derivata:

image

 

@lucianop devo farti un monumento ahahaha



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Il post precedente mi impediva di andare avanti quindi continuo qui.

Per la funzione a tratti che definisce la derivata non è derivabile in x=3 perché si ha un punto di cuspide, ossia pur essendo continua in tale punto, presenta valori della derivata sinistra e destr diversi tra loro.

d(2·x - 5)/dx = 2          d(1/(x - 2))dx=-1 per x=3

La funzione soddisfa il teorema di Lagrange in tutto R ed in particolare in [2,4]

ma quest'ultima parte la lascio fare a te..

Buona notte!

image



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16553325711722596932265154100012



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SOS Matematica

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