Dominio di una funzione e limiti agli estremi del dominio

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Dominio di una funzione e limiti agli estremi del dominio #80263

avt
elenae
Cerchio
Ciao, dopo aver calcolato il dominio della funzione

f(x) = (log(x+1))/(-2-log(x+1))

mi ritrovo a calcolare

lim_(x → -∞)(log(x+1))/(-2-log(x+1))

che dovrebbe essere una forma indeterminata, ma non so come venirne fuori. Potete aiutarmi?

Grazie!
 
 

Dominio di una funzione e limiti agli estremi del dominio #80367

avt
Galois
Amministratore
Ciao elenae. emt

Quel limite non ha ragion d'esistere e ciò è dovuto al fatto che, purtroppo, hai sbagliato a calcolare il dominio della funzione

f(x) = (log(x+1))/(-2-log(x+1))

Vediamo un po' come fare..

Poiché sono presenti due logaritmi (aventi lo stesso argomento) dobbiamo imporre:

x+1 > 0 → Prima condizione

Inoltre dobbiamo imporre che il denominatore sia sia diverso da zero, ossia

-2-log(x+1) ≠ 0 → Seconda condizione

Trovare il dominio della funzione data equivale allora a risolvere il sistema

x+1 > 0 ;-2-log(x+1) ≠ 0

Procediamo. La prima è una semplicissima disequazione di primo grado:

x+1 > 0 ⇔ x > -1

Per la seconda invece possiamo procedere come visto nelle equazioni logaritmiche solo che, invece del simbolo di uguaglianza avremo ≠.

-2-log(x+1) ≠ 0 ⇔ -log(x+1) ≠ 2 ⇔ log(x+1) ≠-2

Le condizioni di esistenza sono date da x > -1. Passando all'esponenziale abbiamo invece

log(x+1) ≠-2 ⇔ x+1 ≠ e^(-2) ⇔ x+1 ≠ (1)/(e^2) ⇔ x ≠ (1)/(e^2)-1

Siamo a posto in quanto è un valore maggiore di -1.

Il sistema di partenza lo possiamo allora scrivere come

x > -1 ; x ≠ (1)/(e^2)-1

Rappresentiamo graficamente quanto trovato

sistema con disequazione e disuguaglianza


Le linee in rosso rappresentano le soluzioni del sistema. Basta procedere come visto per i sistemi di disequazioni - click! Abbiamo quindi

Dom[f(x)] = (-1, (1)/(e^2)-1) U ((1)/(e^2)-1,+∞)

Pertanto, procedendo con lo studio di funzione occorre calcolare i seguenti limiti:

lim_(x → -1^+)f(x)

lim_(x → ((1)/(e^2)-1)^-)f(x)

lim_(x → ((1)/(e^2)-1)^+)f(x)

lim_(x → +∞)f(x)

------------

Ti faccio vedere come procedere al calcolo del seguente

lim_(x → +∞)(log(x+1))/(-2-log(x+1))

Dal momento che, basta osservare il grafico della funzione logaritmo(***), per x che tende a più infinito, log(x+1) → +∞, procedendo per sostituzione diretta si ottiene la forma indeterminata

lim_(x → +∞)(log(x+1))/(-2-log(x+1)) = [(+∞)/(-∞)]

Per uscirne fuori, basta procedere con la sostituzione

y = log(x+1)

Ora, abbiamo che già detto che per x → +∞, log(x+1) = y → +∞

Pertanto possiamo riscrivere il limite come

lim_(y → +∞)(y)/(-2-y) = -1

In quanto siamo in presenza di un limite per x che tende ad un valore infinito di una funzione razionale avente a numeratore e denominatore due polinomi dello stesso grado. Il valore del limite è quindi dato dal rapporto tra i coefficienti di numeratore e denominatore di grado massimo, ossia

(1)/(-1) = -1

emt

-----------

(***) Come abbiamo spiegato nella guida sul grafico intuitivo di una funzione, il grafico della funzione

f(x) = log(x+1)

è il traslato verso sinistra del grafico della funzione logaritmo (con base maggiore di uno). Pertanto le due funzioni hanno lo stesso comportamento per x che tende a più infinito.
Ringraziano: Omega, Pi Greco, CarFaby

Dominio di una funzione e limiti agli estremi del dominio #80376

avt
elenae
Cerchio
perfetto grazie!
Ringraziano: Galois
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Os