Math Problem Statement

mi faresti lo studio della funzione di questa equazione?

x/1-x

Solution

Certamente! Lo studio della funzione richiede diversi passaggi. Consideriamo la funzione che hai fornito:

f(x)=x1xf(x) = \frac{x}{1 - x}

1. Dominio

Il dominio della funzione è l'insieme dei valori di xx per cui la funzione è definita. In questo caso, dobbiamo evitare che il denominatore sia uguale a zero:

1x0    x11 - x \neq 0 \implies x \neq 1

Quindi, il dominio è R{1}\mathbb{R} \setminus \{1\}.

2. Intersezioni con gli assi

  • Intersezione con l'asse yy (quando x=0x = 0): f(0)=010=0f(0) = \frac{0}{1 - 0} = 0 Quindi, l'intersezione con l'asse yy è nel punto (0,0)(0, 0).

  • Intersezione con l'asse xx (quando f(x)=0f(x) = 0): x1x=0    x=0\frac{x}{1 - x} = 0 \implies x = 0 Quindi, anche l'intersezione con l'asse xx è nel punto (0,0)(0, 0).

3. Comportamento asintotico

  • Asintoto verticale: L'asintoto verticale si trova quando il denominatore si annulla, cioè quando x=1x = 1. Quindi, la funzione ha un asintoto verticale in x=1x = 1.

  • Asintoto orizzontale: Per trovare l'asintoto orizzontale, calcoliamo il limite per xx \to \infty e xx \to -\infty:

limxx1x=1\lim_{x \to \infty} \frac{x}{1 - x} = -1 limxx1x=1\lim_{x \to -\infty} \frac{x}{1 - x} = 1

Quindi, la funzione ha un asintoto orizzontale di equazione y=1y = -1 quando xx \to \infty, e y=1y = 1 quando xx \to -\infty.

4. Derivata prima e monotonia

Calcoliamo la derivata prima di f(x)f(x) per studiare la monotonia della funzione:

f(x)=(1x)(1)(x)(1)(1x)2=1+x(1x)2f'(x) = \frac{(1 - x)(1) - (x)(-1)}{(1 - x)^2} = \frac{1 + x}{(1 - x)^2}

La derivata prima è sempre positiva per x1x \neq 1, quindi la funzione è crescente per ogni xR{1}x \in \mathbb{R} \setminus \{1\}.

5. Concavità e derivata seconda

Calcoliamo ora la derivata seconda per analizzare la concavità:

f(x)=2(1x)3f''(x) = \frac{2}{(1 - x)^3}

La derivata seconda è positiva per x<1x < 1 e negativa per x>1x > 1. Quindi:

  • La funzione è convessa per x<1x < 1,
  • La funzione è concava per x>1x > 1.

Riassunto:

  • Dominio: R{1}\mathbb{R} \setminus \{1\}
  • Intersezione con gli assi: (0,0)(0, 0)
  • Asintoti: asintoto verticale x=1x = 1, asintoto orizzontale y=1y = -1 per xx \to \infty, e y=1y = 1 per xx \to -\infty
  • Monotonia: crescente ovunque
  • Concavità: convessa per x<1x < 1, concava per x>1x > 1

Se desideri ulteriori dettagli su un passaggio specifico, chiedi pure!

Domande correlate:

  1. Come si calcolano i limiti asintotici in una funzione razionale?
  2. Quali sono le condizioni per avere un punto di flesso in una funzione?
  3. Cosa significa una funzione crescente e come viene determinata?
  4. Come interpretare i risultati della derivata seconda per concavità e convessità?
  5. Qual è il metodo generale per studiare il dominio di una funzione razionale?

Tip: Quando studi una funzione razionale, cerca sempre prima gli asintoti e il dominio, poiché influenzano il comportamento della funzione.

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Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Algebra
Rational Functions
Calculus

Formulas

f(x) = x / (1 - x)
f'(x) = (1 + x) / (1 - x)^2
f''(x) = 2 / (1 - x)^3
Limit as x → ∞: lim (x → ∞) f(x) = -1
Limit as x → -∞: lim (x → -∞) f(x) = 1

Theorems

First derivative test for monotonicity
Second derivative test for concavity
Asymptote determination from limits

Suitable Grade Level

Grades 11-12 and above (Calculus)