Derivate in una variabile
Esercizio 13
Discutere la derivabilità della seguente funzione definita su tutto R:
f(x) = arctan(-2x3) - 2|x|x3.
Soluzione. f è derivabile, per composizione, in R \ {0}. Si ha
f+'(0) = limh->0+ [arctan(-2h3) - 2|h|h3]/h = limh->0+ arctan(-2h3)/(-2h3) (-2h2) - limh->0+ 2|h|h2 = 0;
mentre, con un conto del tutto identico
f-'(0) = limh->0- [arctan(-2h3) - 2|h|h3]/h = limh->0- arctan(-2h3)/(-2h3) (-2h2) - limh->0- 2|h|h2 = 0.
Ne segue che f è derivabile anche in x = 0.
Discutere la derivabilità della seguente funzione f di x uguale arco tangente di meno due x alla terza meno due modulo di x per x terza.
Questa funzione continua su tutto R per composizione e derivabile sicuramente in tutti i rettangoli più zero in quanto il modulo si scioglie. Abbiamo composizione di funzioni derivabili. Come al solito in x uguaglianze usiamo una definizione in particolare.
Calcoliamo. Siccome siamo in presenza del modulo derivata destra sinistra il rapporto incrementale destro. A conti fatti vale la tangente di meno due h, la terza fratto meno due h, la terza che moltiplica meno due h quadrato. Quindi moltiplichiamo e dividiamo per due la terza per far apparire il limite notevole meno due modulo di h al quadrato, che è quello che rimane. Quei limiti sono già stati spezzati. Il valore di questo limite tende a zero, più risulta essere uguale a zero.
Per quanto riguarda derivata sinistra, procediamo in modo analogo scrivendo un rapporto incrementale sinistro che tende a zero o meno. Stesso trucco il limite risulta essere uguale a zero. Anche il limite sinistro deriva da sinistra. Ne segue che, essendo i due limiti uguali che la funzione è derivabile per definizione anche in x.