giovedì 27 febbraio 2014

PROBLEMA DI MINIMO, SVOLTO E COMMENTATO

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Ti propongo un problema di minimo sulla geometria piana. Lo puoi scaricare da QUI.
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ESERCIZIO SVOLTO SUGLI ASINTOTI VERTICALI E ORIZZONTALI





Un esercizio può essere scaricato da QUI.
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ESERCIZIO SVOLTO SUGLI ASINTOTI VERTICALI E ORIZZONTALI

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Per poter trovare gli asintoti di una funzione, occorre individuare bene gli estremi finiti e infiniti (se ci sono) del campo di esistenza. Un esercizio può essere scaricato da QUI e ti illustrerà il procedimento.
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mercoledì 26 febbraio 2014

ESERCIZIO SUI MASSIMI, MINIMI E FLESSI, SFRUTTANDO LE DEFINIZIONI

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Un esercizio svolto può essere scaricato da QUI.
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ESERCIZIO SVOLTO SUI MASSIMI E MINIMI ASSOLUTI

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Ti propongo un esercizio, che sfrutta la definizione, scaricabile da QUI.
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ESERCIZIO RISOLTO SUI MASSIMI, MINIMI E FLESSI (METODO DELLE DERIVATE SUCCESSIVE)









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Voglio insistere sul metodo delle derivate successive per determinare i massimi, minimi e flessi perchè le idee che stanno alla base sono molto istruttive e vale la pena spendere un po' di tempo in più su questo argomento.
Un esercizio interessante può essere scaricato da QUI.

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martedì 25 febbraio 2014

ESERCIZIO SUI PUNTI DI FLESSO (METODO DELLE DERIVATE SUCCESSIVE)

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Il metodo delle derivate successive è interessante ed è a volte trascurato. Ti propongo un esercizio che puoi scaricare da QUI.
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lunedì 24 febbraio 2014

ESERCIZIO SVOLTO SUI FLESSI (METODO DELLE DERIVATE SUCCESSIVE)

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Un esercizio che mostra il metodo delle derivate successive per determinare i flessi di una funzione può essere scaricato da QUI.
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ESERCIZIO SVOLTO SUI MASSIMI, MINIMI E FLESSI COL METODO DELLE DERIVATE SUCCESSIVE









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Il metodo delle derivate successive per trovare i massimi, i minimi e i flessi è stato adottato per risolvere l' esercizio che puoi scaricare da QUI.

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domenica 23 febbraio 2014

ESERCIZIO SVOLTO SULLE EQUAZIONI DI II GRADO NELL' INSIEME DEI NUMERI COMPLESSI

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L' equazione che ti propongo ha coefficienti complessi ed è di II grado.
L' esercizio può essere scaricato da QUI.
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ESERCIZIO SVOLTO SULLA FORMA ESPONENZIALE DEI NUMERI COMPLESSI

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Un esercizio di base che mostra come convertire un numero complesso nella sua forma esponenziale può essere scaricato da QUI.
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venerdì 21 febbraio 2014

ESERCIZIO SVOLTO SUI NUMERI COMPLESSI (OPERAZIONI)

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Un esercizio di base può essere scaricato da QUI.
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mercoledì 19 febbraio 2014

ESERCIZIO SVOLTO SUI NUMERI COMPLESSI: RADICE N-ESIMA DELL' UNITÀ

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Un interessante esercizio può essere scaricato da QUI.
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ESERCIZIO RISOLTO SULLE OPERAZIONI TRA NUMERI COMPLESSI

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Un esercizio di base può essere scaricato da QUI.
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martedì 18 febbraio 2014

ESERCIZIO SVOLTO SULLA RAPPRESENTAZIONE GONIOMETRICA DI UN NUMERO COMPLESSO

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Un esercizio di base che mostra come si scrive un numero complesso nella sua forma trigonometrica può essere scaricato da QUI.
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ESERCIZIO SVOLTO SUI MASSIMI E MINIMI IN FUNZIONI CON PARAMETRI

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Un esercizio interessante sui massimi e minimi di funzioni con parametri può essere scaricato da QUI.
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lunedì 17 febbraio 2014

ESERCIZIO SVOLTO SULLE EQUAZIONI (METODO GRAFICO)

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Puoi scaricare un esercizio svolto che utilizza l' approccio grafico facendo clic QUI.
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Calcolo Differenziale: come si applica il Teorema di Rolle

Ultimo aggiornamento: 1/3/2021







In questa esercitazione, vedremo

come si applica il Teorema di Rolle.


Esercizio

Si dimostri che il grafico della funzione

y=f(x)=x⁵+x³+1

interseca l' asse delle ascisse in un solo punto.

Faremo una

dimostrazione per assurdo.

domenica 16 febbraio 2014

PROBLEMA SVOLTO COL DIFFERENZIALE DI UNA FUNZIONE

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Un interessante problemino di geometria solida risolto utilizzando il differenziale di una funzione può essere scaricato da QUI.
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ESERCIZIO SVOLTO SUL DIFFERENZIALE DI UNA FUNZIONE

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Puoi scaricare un esercizio di base sul differenziale facendo clic QUI.
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venerdì 14 febbraio 2014

ESERCIZIO SVOLTO SUL DIFFERENZIALE DI UNA FUNZIONE

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Un interessante esercizio che mostra l' utilità pratica del differenziale di una funzione può essere scaricato da QUI.
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giovedì 13 febbraio 2014

STUDIARE MATEMATICA

Ho per te un breve e importante consiglio su come studiare la matematica:
volere risolvere esercizi e problemi di matematica senza studiare bene la teoria è come volere imparare l' inglese senza studiare bene la sua grammatica.
Se non vuoi arrampicarti sugli specchi, quando provi a risolvere un quesito di matematica, allora studia bene la teoria e gli esempi della sua applicazione.
Buono studio!!

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ESERCIZIO SVOLTO SUL TEOREMA DI CAUCHY

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Un' applicazione del teorema di Cauchy può essere vista scaricando un esercizio da QUI.
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ESERCIZIO SVOLTO SUL TEOREMA DI CAUCHY

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Puoi scaricare un esercizio sul teorema di Cauchy facendo clic QUI.
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martedì 11 febbraio 2014

ESERCIZIO SVOLTO SUGLI INTEGRALI

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L' integrazione per parti è una tecnica che puoi vedere nell' esercizio scaricabile da QUI.
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ESERCIZIO SVOLTO SUGLI INTEGRALI INDEFINITI

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Un esercizio che mostra una tecnica di integrazione può essere scaricato da QUI.
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lunedì 10 febbraio 2014

Numeri Complessi: Potenze dell' Unità Immaginaria

Ultimo Aggiornamento: 13/04/2020



potenza di i




Come si calcolano le potenze dell' unità immaginaria?


Quanto fa iⁿ, dove i è l' unità immaginaria ed n è un numero naturale?


Ciao! Sono Giuseppe.
In questo blog parlo di matematica, e in particolare svolgo e commento esercizi per le scuole superiori e l' università.

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In questo tutorial, ti propongo 2 espressioni che contengono potenze dell' unità immaginaria.

Esercizio 1

Calcola le seguenti espressioni:


espressioni da calcolare con le potenze dell' unità immaginaria
Fig.1




In questo tutorial, ti voglio mostrare una tecnica di calcolo alternativa a quella proposta da alcuni manuali di matematica.

Anziché dividere l' esponente n per 4 (come probabilmente hai visto in classe o sul manuale di matematica), dividiamo per 2.

Vediamo perché:


potenza dell' unità immaginaria
Fig. 2















h è il quoziente della divisione dell' esponente n per 2 ed r è il resto, che può valere 0 (se n è pari) oppure 1 (se n è dispari).

Seguendo nella fig. 2 l' applicazione delle proprietà delle potenze, si arriva in fondo e si scopre che 

iⁿ = (-1)ᵸ ⋅ i⁰ =
   = (-1)ᵸ ⋅ 1 =
   = (-1)ᵸ      (se n è pari)

oppure

iⁿ = (-1)ᵸ ⋅ i¹ =
   = (-1)ᵸ ⋅ i      (se n è dispari)

Quindi 

se n è pari

iⁿ = -1 (se il quoziente h della divisione di n per 2 è dispari)

oppure 

iⁿ = (se il quoziente h della divisione di n per 2 è pari)
-------------------------------------------

se n è dispari

iⁿ = -i (se il quoziente h della divisione di n per 2 è dispari)

oppure 

iⁿ = i (se il quoziente h della divisione di n per 2 è pari)


Potenze dell' unità immaginaria


Dopo aver fatto queste considerazioni sulla potenza iⁿ di carattere generale, affrontiamo le espressioni assegnate.

1)
Calcoliamo le singole potenze in gioco:

i³¹=-i

perché 31 è dispari

i³¹ = -i (il quoziente 15 della divisione di 31 per 2 è dispari)
-------------------------------------------

i³⁹=-i

perché 39 è dispari

i³⁹ = -i (il quoziente 19 della divisione di 39 per 2 è dispari)
-------------------------------------------

i⁴⁷=-i

perché 47 è dispari

i⁴⁷ = -i (il quoziente 23 della divisione di 47 per 2 è dispari)
-------------------------------------------

i²¹=i

perché 21 è dispari

i²¹ = i (il quoziente 10 della divisione di 21 per 2 è pari)
-------------------------------------------

i⁴¹=i

perché 41 è dispari

i⁴¹ = i (il quoziente 20 della divisione di 41 per 2 è pari)
-------------------------------------------

Dopo aver calcolato le potenze presenti nella prima espressione dell' esercizio n. 1, facciamo le sostituzioni e calcoliamo:

[-i-5(-i)+4(-i)]:(2i+3i)=

[-i+5i-4i]:5i =

= 0:5i = 0   ☺️

Se questo approccio ti sembra un po' pesante, allora seguimi in questi semplici e pratici conticini:
espressione con potenze di i
Fig. 3



Guarda come scrivo gli esponenti delle potenze, sfruttando la divisione per 2, applicando, poi, le proprietà delle potenze:


potenze di i
Fig. 4

Potenze al numeratore




Anche qui sotto faccio la stessa cosa:

potenze di i
Fig. 5

Potenze al denominatore




Una volta calcolate le potenze di i, calcolo l' espressione assegnata:

espressione con potenze di i
Fig. 6











Passiamo adesso alla seconda espressione, e la calcoliamo facendo i conticini semplici e pratici:


espressione con potenze di i
Fig. 7

Sfrutto la divisione dell' esponente per 2, applico le proprietà delle potenze e il gioco è fatto! ☺️

espressione con potenze di i
Fig. 8







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Alla prossima lezione. Ciao, ti aspetto!


👇👇👇




Guarda questo tutorial in video:


Numeri Complessi: Esercizi Svolti

Ultimo Aggiornamento: 10/04/2020

rappresentazione di numeri complessi
















Che cos' è il modulo di un numero complesso?



Che cosa si intende per coniugato di un numero complesso?


A queste e ad altre domande risponderemo con lo svolgimento di alcuni esercizi.


Ciao! Sono Giuseppe.
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In questo tutorial, ti propongo 3 esercizi.


Esercizio 1

Trovare i valori reali di x e y affinché i numeri complessi 

z=3x+1+(x-y+2)



w=x-y+2xi

siano uguali.

Svolgo


Numeri complessi uguali (condizione):


Due numeri complessi sono uguali se e solo se hanno parti reali uguali e coefficienti delle parti immaginarie anch' essi uguali.

z=a+bi, w=c+di
z=w ⇔ a=c ed anche b=d


Dunque dobbiamo (im)porre

3x+1=x-y

ed anche

x-y+2=2x

Ecco, queste due ultime equazioni che abbiamo scritto devono essere soddisfatte entrambe, quindi insieme costituiscono un sistema di due equazioni e due incognite, x ed y.

Risolviamolo col semplice metodo di sostituzione:













I valori reali di x e y per i quali i numeri complessi assegnati, z e w, sono uguali sono 

x=-3 e y=5,

infatti, sostituendo, si ha:

z=3x+1+(x-y+2)i

z=3(-3)+1+(-3-5+2)i

z=-8+(-6)i

e

w=x-y+2xi

w=-3-5+2(-3)i

w=-8+(-6)i

Entrambi i numeri complessi, z e w, sono rappresentati dallo stesso punto sul piano di Gauss (o piano complesso):

z=(-8, -6) e w=(-8-6)

Esercizio 2

Trovare il valore reale di h per il quale il modulo del numero complesso

z=1+2h+(h-1)i 

sia uguale a 3

Svolgo


Modulo di un numero complesso: come si calcola


Sappiamo che il modulo di un numero complesso

z=a+bi, 

che si indica con la scrittura |a+bi|,

è dato dalla radice quadrata della somma tra il quadrato della parte reale e il quadrato del coefficiente della parte immaginaria:

|a+bi|=√(a²+b²)

Applichiamo dunque questa formula del modulo di un numero complesso qualsiasi al nostro numero complesso particolare:

|z|=|1+2h+(h-1)i|=
     
   =√(a²+b²)=

   =√[(1+2h)²+(h-1)²]

Poiché |z|=3,

scriviamo

√[(1+2h)²+(h-1)²]=3

Questa che cos' è?

E' un' equazione nell' incognita h, che risolviamo.

Eleviamo al quadrato 1° e 2° membro:

(1+2h)²+(h-1)²=9

Sviluppiamo i quadrati dei binomi:

1+4h²+4h+h²+1-2h=9

Scriviamo questa equazione di secondo grado nella sua forma canonica:

5h²+2h-7=0

Calcoliamo il discriminante (Δ/4):

Δ/4 = 1-5(-7) = 36

Formula risolutiva:

h₁₂=(-1±6)/5 ⇾

h₁=-7/5 

oppure

h₂=1

Infatti, sostituendo i valori di h trovati, otteniamo due numeri complessi che hanno lo stesso modulo, 3.

Essi sono:

per h₁=-7/5

z₁=1+2(-7/5)+[(-7/5)-1]i=
    = -9/5-(12/5)i

per h₂=1

z₂=1+2⋅1+(1-1)i =
   = 3+0⋅i= 3

Esercizio 3

Siano z e w due numeri complessi:

z=x+2-yi

w=x-y+2xi

Trova i valori reali di x e y affinché z e w siano:

1) opposti;
2) coniugati.

Svolgo

Numeri complessi opposti


Numeri complessi coniugati


1) z e w sono opposti se z=-w, dunque

x+2-yi=-[x-y+2xi]

x+2-yi=-x+y-2xi

Adesso imponiamo l' uguaglianza tra le due parti reali l' uguaglianza tra i due coefficienti delle parti immaginarie:

x+2=-x+y

ed anche

-y=-2x

Queste due ultime equazioni insieme costituiscono un sistema di due equazioni e due incognite, x ed y, che risolviamo:


0⋅x=2 è impossibile!

Non c'è alcun valore reale di x che moltiplicato per zero dia come risultato 2.

Pertanto non ci sono valori reali per x ed y che rendano i due numeri complessi l' uno l' opposto dell' altro.

Passiamo al punto 2)


z=x+2-yi


w=x-y+2xi

Affinché z e w siano coniugati dobbiamo imporre che 

x+2=x-y

(cioè parti reali uguali)

ed anche

-y = - 2x

(cioè coefficiente della parte immaginaria dell' uno uguale all' opposto del coefficiente della parte immaginaria dell' altro)

Di nuovo, queste due ultime equazioni insieme costituiscono un sistema di due equazioni e due incognite, x ed y, che risolviamo:



Infatti, per questi due valori di x ed y, si ha che


z=x+2-yi

z=-1+2-(-2)i

z=1+2i

e


w=x-y+2xi

w=-1-(-2)+2(-1)i

w=1-2i

z e w sono coniugati  ☺️




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Numeri Complessi: Proprietà Commutativa dell' Addizione e della Moltiplicazione

Ultimo Aggiornamento: 09/04/2020


Numeri Complessi sul Piano di Gauss
Fig. 1








Nell' insieme dei numeri complessi vale la proprietà commutativa dell' addizione e della moltiplicazione?

z   ∀ z,w C  ?
z ⋅ w ⋅ z     ∀ z,w  C  ?

∀ z,w  C si legge "per ogni (coppia di elementi, z e w, appartenenti () all' insieme dei Numeri Complessi (C)"

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Per gli amanti delle dimostrazioni matematiche, in questo breve tutorial, risponderò ai due quesiti precedenti.

Esercizio

Dimostra che la moltiplicazione e l' addizione nell' insieme dei numeri complessi ( C ) godono della proprietà commutativa.

Svolgimento

Prendiamo due numeri complessi qualunque, scritti in forma algebrica:

z = a + i⋅b 
w = c + i⋅d

a, b, c, d sono numeri reali

a e c sono le parti reali rispettivamente di z e w;
b e d sono i coefficienti delle parti immaginarie rispettivamente di w

i è l' unità immaginaria, il cui quadrato fa -1:
i² = -1

z + w = (a + i⋅b) + (c + i⋅d) =

...per definizione di somma di due numeri complessi...

         = (a+c)+i⋅(b+d)

Cos' è successo?

E' successo che la parte reale è la somma delle parti reali, e il coefficiente della parte immaginaria è la somma dei coefficienti delle parti immaginarie.

Per la proprietà commutativa dell' addizione nei numeri reali...

(a+c)+i⋅(b+d) =
          = (c+a)+i⋅(d+b) =

...per la definizione di somma di due numeri complessi vista prima...

(c + i⋅d) + (a + i⋅b) =
= w + z

Ricordiamolo:
la parte reale è la somma delle parti reali; il coefficiente della parte immaginaria è la somma dei coefficienti delle parti immaginarie.

Guardando la catena di uguaglianze, possiamo concludere che

z    ∀ z,w  C  ! ☺️

Andiamo avanti con la moltiplicazione...

z⋅w (a + i⋅b) ⋅ (c + i⋅d) =

...per definizione di prodotto di due numeri complessi... 

      = (ac-bd)+i⋅(ad+bc

Osserviamo quello che è successo:

la parte reale è la differenza tra il prodotto delle parti reali e il prodotto dei coefficienti delle parti immaginarie;

il coefficiente della parte immaginaria invece è la somma tra il prodotto dei due coefficienti "estremi" (diciamo così, per semplicità) e il prodotto dei due "medi" (anche qui diciamo così, per semplicità).

Andiamo avanti...

(a⋅c-b⋅d)+i⋅(a⋅d+b⋅c)=

...per la proprietà commutativa della moltiplicazione nei numeri reali...

(ca-db)+i⋅(da+cb) =

...per la proprietà commutativa dell' addizione nei numeri reali...

(c⋅a-d⋅b)+i⋅(c⋅b+d⋅a) =

...per la definizione di prodotto di due numeri complessi vista prima... 

(c + i⋅d) ⋅ (a + i⋅b) = w⋅z


Ricordiamolo:
la parte reale è la differenza tra il prodotto delle parti reali e il prodotto dei coefficienti delle parti immaginarie;

il coefficiente della parte immaginaria invece è la somma tra il prodotto dei due coefficienti "estremi" e il prodotto dei due "medi".

Guardando la catena di uguaglianze, possiamo concludere che


z ⋅ w ⋅ z   ∀ z,w  C  ! ☺️



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