Spiegare gentilmente i passaggi, i ragionamenti e argomentare.
a. La funzione non è crescente, è periodica di periodo 2π.
Controesempio $ 0 < \frac{3\pi}{4}$ ma y(0) = 0 mentre $ y(\frac{3\pi}{4}) = \frac{1}{\sqrt{2}} - 1 < 0 $
b. Punti a tangente orizzontale, ovvero punti a derivata prima nulla.
$ y' = cosx + \frac{1}{cos^2x} = 0 $
$ \frac{cos^3x +1}{cos^2x} = 0$
$ cos^3x +1 = 0$
$ (cosx+1)(cos^2x-cosx+1) = 0 $
$ cosx = -1 \; ⇒ \; x = \pi \; \lor \; x = 3\pi $
nota: x = 3π < 10 e il coseno è una funzione periodica.
dimostriamo che è un flesso.
$ y' '(x) = 2\frac{tanx}{cos^2x} -sinx $ per cui
$ y' '(\pi) = 2\frac{tan(\pi)}{cos^2(\pi)} -sin(\pi) = 0$
La periodicità ci assicura che anche x = 3π è un flesso orizzontale.
c. Flessi obliqui.
Eguagliando a zero la derivata seconda ricaviamo
$ y' '(x) = 0$
$= 2 \frac{sinx}{cos^3x}- sinx$
$= sinx( \frac{2}{cos^3x}- 1) $
L'equazione sin x = 0 ha tre soluzioni nel Dominio
Rimane da prendere in considerazione il punto x = 2π
Verifichiamo che trattasi di un flesso
-) per 3π/2 < x < 2π allora y"(x) < 0; la funzione y(x) è concava
-) per 2π < x < 5π/2 allora y"(x) > 0; la funzione y(x) è convessa
siamo di fronte ad un flesso
Determiniamo la retta tangente usando la formula generale
$ y = y(x_0) + y'(x_0) (x-x_0) $ nel nostro caso
$ y = y(2π) + y'(2π) (x-2π) $
$ y = 0 + 2(x-2π) $
$ y = 2x-4π $
questo ci dimostra che trattasi di un flesso obliquo.