Soluzioni
  • Ciao MartinaG, arrivo a risponderti...

    Risposta di Omega
  • Il teorema di Lagrange asserisce che, data una funzione f(x):[a,b] → R continua su [a,b] e derivabile su (a,b), allora risulta che esiste c∈ (a,b) tale che

    f'(c) = (f(b)-f(a))/(b-a)


    Si tratta dunque di controllare se la funzione F(x) = x|x| è continua su [-1,+1] e derivabile su (-1,+1).


    Continuità

    L'unico punto che desta la nostra attenzione è x = 0, in cui dobbiamo valutare se la funzione assegnata è continua oppure no. Seguiamo la definizione di continuità in un punto

    lim_(x → 0^(-))F(x) = 0

    lim_(x → 0^(+))F(x) = 0

    F(0) = 0

    quindi la funzione è continua nell'intervallo [-1,+1] (nei restanti punti dell'intervallo non ci sono dubbi perché la funzione può essere scritta come un polinomio, specificando il segno dell'argomento del modulo).


    Derivabilità

    Ragioniamo come sopra, e caloliamo i due limiti sinistro e destro del rapporto incrementale nel punto x = 0

    lim_(h → 0^(-))(F(h)-F(0))/(h) = lim_(x → 0^(-))(h|h|)/(h) = lim_(h → 0^(-))|h| = 0

    Allo stesso modo

    lim_(h → 0^(+))(F(h)-F(0))/(h) = 0

    quindi la funzione è derivabile sull'intervallo (-1,+1).


    Applichiamo il teorema di Lagrange

    Calcoliamo la derivata prime della funzione F(x) = x|x|, trovando

    F'(x) = |x|+x(x)/(|x|) = |x|+|x| = 2|x|

    e imponendo l'equazione

    2|c| = (F(1)-F(-1))/(1-(-1))

    2|c| = (1-(-1))/(2)

    2|c| = (2)/(2)

    e in definitiva

    |c| = (1)/(2)

    per cui abbiamo due valori interni all'intervallo (-1,+1)

    c = ±(1)/(2)

    Namasté!

    Risposta di Omega
 
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