Spiegare gentilmente i ragionamenti, i passaggi e argomentare.
Problema:
Fai un esempio di una funzione che non soddisfa le ipotesi del teorema di Lagrange nell'intervallo $[-2,2]$.
Soluzione:
Si richiama il teorema di Lagrange tramite un opportuno fischietto.
Thm: Sia $f$ una funzione continua in $[a,b]$ e derivabile in $(a,b)$. Allora esiste un punto $c \in (a,b)$ tale che $f'(c)=\frac{f(b)-f(a)}{b-a}$.
Le ipotesi sono quindi la continuità in $[a,b]$ e la derivabilità in $(a,b)$. La più semplice da svalidare è la continuità in $[-2,2]$; una funzione che soddisfa ciò è $f_c(x)=\frac{1}{x-c}$ con $c \in [-2,2]$.
Si considera quindi la funzione $f_0(x)=\frac{1}{x}$ per semplicità.
Questa funzione non è continua in $x = 0 \in [-2,2]$, inoltre la sua derivata è $f'_0(x)=-\frac{1}{x^2}$, quindi si ottiene gratuitamente che $f'_0(x) \notin C((-2,2))$.
Le due ipotesi non risultano essere soddisfatte da $f_0$.