Studiare la seguente funzione razionale fratta (studio di funzione fratta):
Dominio
Per prima cosa individuiamo il dominio della funzione cioè l’insieme dei valori che hanno una associazione con un valore nel codominio della funzione. Per trovare il dominio è necessario classificare la funzione. La funzione è razionale fratta per questo dobbiamo escludere tutti i valori che annullano il denominatore in quanto una frazione non può avere un denominatore uguale a zero. Ciò corrisponde a questa espressione:
Per risolvere ricordiamo la regola del prodotto notevole somma per differenza:
Concludiamo quindi che il dominio è il seguente intervallo di valori:
Intersezioni con gli assi
Il secondo problema da risolvere è quello di individuare le intersezioni della funzioni con gli assi coordinati. Per trovare le intersezioni è necessario risovere due sistemi:
Asse x
Questa ultima equazione non è risolvibile in quanto un numero positivo (perchè al quadrato) sommato con 1 non può mai essere pari a 0. Concludiamo quindi che non ci sono intersezioni con l’asse x.
Asse y
E’ presente un punto di intersezione:
Segno
Lo studio del segno ci permetterà di trovare l’insieme di positività (ovvero per quali valori del dominio la funzione è positiva) e quello di negatività. Per risolvere questo problema poniamo la funzione maggiore di zero:
Essendo una frazione troviamo il segno del numeratore, poi quello del denominatore e infine effettuiamo il prodotto dei segni:
Il numeratore è sempre positivo (un numero al quadrato sommato ad un numero positivo non può che essere un numero positivo!)
La funzione è positiva da
Limiti
Studiamo ora i limiti della funzione agli estremi del dominio:
1 Limite
Questa è una forma indeterminata. Poichè sia al numeratore che al denominatore compaiono due polinomi possiamo mettere in evidenza il termine con grado maggiore:
Semplificando il tutto scopriamo che:
2 Limite
3 Limite
4 Limite
5 Limite
6 Limite
Asintoti
Dallo studio dei limiti troviamo un asintoto orizzontale in quanto:
Quindi la retta
Sono presenti anche due asintoti verticali in quanto:
e
Quindi le rette
Derivata 1
Per calcolare la derivata applichiamo la regola che si applica alle funzioni fratte:
Studiamo ora il segno della derivata prima per capire la monotonia della funzione ed individuare i sui punti stazionari:
La funzione è crescente prima di 0 e decrescente dopo lo 0. Infine in 0 è presente un punto di massimo, possiamo trovare la coordinata y del punto sostituendo il valore nella funzione:
Il massimè è
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