Soluzioni
  • Ok, iniziamo:

    g(x) = (|ln(x+2)|)/(x+2) se x > -2 ; 1 se x ≤ -2

    Osserviamo innanzitutto che la funzione è definita per casi, in particolare abbiamo che:

    (|ln(x+2)|)/(x+2) x∈ (-2,+∞)

    Questa è una funzione continua in (-2, +∞) perché composizione di funzioni continue. 

    Abbiamo ora il valore assoluto, utilizzando la definizione possiamo scrivere la funzione in modo diverso. Studiamo il segno dell'argomento del valore assoluto:

    ln(x+2) ≥ 0 ⇔ x+2 ≥ 1 ⇔ x ≥ 1-2 ⇔ x ≥ -1

    quindi:

    |ln(x+2)| = ln(x+2) se x ≥ -1 ;-ln(x+2) se x∈(-2,-1)

    La funzione g(x) è:

    g(x) = (ln(x+2))/(x+2) se x ≥ -1 ;-(ln(x+2))/(x+2) se x∈(-2,-1) ; 1 se x ≤ -2

    Abbiamo detto che è una funzione continua per ogni x diverso da -2, che è anche detto punto di raccordo:

    Verifichiamo la continuità in tale punto:

    La funzione è continua in -2 se e solo se il limite destro e il limite sinistro sono finiti e uguali:

    lim_(x → -2^-)g(x) = lim_(x → -2^(-)) 1 = 1 

    lim_(x → -2^+)g(x) = lim_(x → -2^-)(|ln(x+2)|)/(x+2) =

    lim_(x → -2^+)-(ln(x+2))/(x+2) = [-∞/∞]

    A questo punto utilizziamo il teorema di de L'hopital:

    lim_(x → -2^+)-(1)/(x+2) = +∞

    La funzione presenta in -2 una discontinuità.

     

    Per quanto riguarda la derivabilità abbiamo che:

    • Per x ≤ -2 la funzione g(x)=1 quindi è derivabile perché funzione costante.

    • Per x∈(-2,-1) la funzione è 

    g(x) = -(ln(x+2))/(x+2)

    che è una funzione derivabile perché composizione di funzioni derivabili.

    • Per x > -1 la funzione è 

    g(x) = (ln(x+2))/(x+2)

    la funzione è derivabile perché composizione di funzioni derivabili.

    I possibili punti di non derivabilità sono:

    x = -2

    x = -1.

    In x=-2 la funzione non è derivabile perché la funzione non è continua.

    Dobbiamo controllare la derivabilità in -1, per farlo dobbiamo valutare il limite destro e il limite sinistro del rapporto incrementale centrato in -1:

    lim_(h → 0^+)(g(-1+h)-g(-1))/(h) = lim_(h → 0^+)((ln(h+1))/(h+1))/(h) = 1

    mentre:

    lim_(h → 0^-)(g(-1+h)-g(-1))/(h) = lim_(h → 0^-)(-(ln(h+1))/(h+1))/(h) = -1

    Poiché il limite destro e il limite sinistro non coincidono allora la funzione non è derivabile in -1, che è dunque un punto di non derivabilità per la funzione.

    Risposta di Ifrit
 
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