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Esercizio – Studio di funzione fratta

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 fino a e da a

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 è asintoto orizzontale.

Sono presenti anche due asintoti verticali in quanto:

e

Quindi le rette e sono asintoti verticali.

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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