Prof. Mauro
STUDIO
DELLA FUNZIONE CUBICA
1) Classificazione e Campo di esistenza
Funzione algebrica razionale intera di terzo grado, parabola cubica, la sua forma implicita è . C. E.: (simbologia insiemistica) o (simbologia topologica).
2) Simmetrie
Si pone allora ossia , quindi la funzione non è simmetrica sia rispetto all’asse delle ordinate (pari) che rispetto all’origine degli assi cartesiani (dispari), perché: .
3)
Studio del segno
Si pone il secondo membro dell’equazione della funzione maggiore o uguale a zero, cioè:
cioè: , pertanto, si può scrivere:
1 fattore: (la disequazione è sempre verificata),
2 fattore: cioè per .
Quindi, per la funzione è positiva, mentre per e per la funzione è negativa. Infine, per e per la funzione è nulla.
4) Intersezioni con gli assi cartesiani
ossia passa per l’origine degli assi cartesiani.
interseca l’asse delle x, oltre nel punto , anche nel punto .
5) Andamento della funzione agli estremi dell’intervallo del
dominio
Poiché l’intervallo di esistenza della funzione è , si calcolano i limiti della funzione negli estremi dell’intervallo del campo di esistenza. Pertanto, per si ha . Il limite dà una forma indeterminata, per eliminare la forma di indecisione si mette in evidenza la di grado massimo, cioè , mentre per si ottiene che .
6) Crescenza e/o
decrescenza
Si calcola la derivata prima della funzione, cioè: , si pone poi la derivata prima maggiore o uguale a zero, cioè: , ossia: , pertanto, si ottiene:
1 fattore: cioè ,
2 fattore: cioè .
Quindi, la derivata prima è negativa per , pertanto, la funzione data è decrescente per , mentre negli intervalli dove la derivata prima è positiva, cioè per e per , la cubica è crescente. Infine, nei punti dove la derivata prima è nulla si ha che la funzione data è costante, ossia per e per .
7) Massimi, minimi relativi e flessi a tangente
orizzontale
Nell’intorno del valore 0 la derivata prima presenta la seguente combinazione di segni:
pertanto è un massimante, essendo la funzione data ha nel punto un punto di massimo relativo, mentre nell’intorno del valore 2 la derivata prima presenta la seguente combinazione di segni:
pertanto 2 è un minimante, essendo la funzione data ha nel punto un minimo relativo.
8)
Concavità e/o convessità
Si calcola la derivata seconda della funzione, cioè: , si pone poi la derivata seconda maggiore o uguale a zero, cioè: , pertanto si ottiene . Quindi la funzione data è concava verso l’alto nell’intervallo dove la derivata seconda è positiva, ossia per , mentre è concava verso il basso nell’intervallo dove la derivata seconda è negativa, cioè per , inoltre la derivata seconda è nulla per .
9)
Ricerca di ulteriori punti di flesso a tangente obliqua
Poiché e (coefficiente angolare negativo della retta tangente), la funzione data presenta in un punto di flesso a tangente obliqua discendente. Per determinare l’equazione della retta tangente in si applica la seguente equazione: dove . Pertanto, si ottiene cioè .
10) Grafico