Le Funzioni Prof. Antonelli Roberto Prof. Antonelli R.

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1 Le Funzioni Prof. Antonelli Roberto Prof. Antonelli R.

2 FUNZIONE: DEFINIZIONE
A Una FUNZIONE è una RELAZIONE che ad ogni elemento di un dato insieme A, detto DOMINIO, associa uno ed un solo elemento di un altro insieme B, detto CODOMINIO B f x1 y1 y2 x2 y3 x3 y4 Prof. Antonelli R.

3 FUNZIONE: DEFINIZIONE
A Si dice che y1 è IMMAGINE di x1 tramite la funzione f, e così per gli altri elementi Si dice che x1 è CONTROIMMAGINE di y1 tramite f B f x1 y1 y2 x2 y3 x3 y4 Prof. Antonelli R.

4 FUNZIONE: DEFINIZIONE
Questa è una funzione Questa non lo è A B A B x1 y1 x1 y1 y2 x2 y2 x2 y3 x3 y3 x3 y4 y4 Prof. Antonelli R.

5 FUNZIONE: Rappresentazione
Una funzione può essere rappresentata in modo insiemistico coi diagrammi di Wenn: in questo caso la freccia indica la relazione Molto intuitivo ma poco pratico B f x1 y1 y2 x2 y3 x3 y4 Prof. Antonelli R.

6 FUNZIONE: Rappresentazione
Una funzione può essere rappresentata tramite il suo grafico, se sia A che B sono sottoinsiemi dei numeri reali: la x di un punto del grafico è un elemento del dominio, la y è la sua immagine Q y2 y1 P x1 x2 Prof. Antonelli R.

7 FUNZIONE: Rappresentazione
Una funzione può essere rappresentata tramite un’equazione, in cui x è un elemento del dominio, y la sua immagine. QUESTE SONO FUNZIONI QUESTA NON E’ UNA FUNZIONE PERCHE’ NON E’ UNIVOCA: AD OGNI VALORE DI X CORRISPONDONO DUE VALORI DI Y Prof. Antonelli R.

8 FUNZIONE: Rappresentazione
L’equazione di una funzione può essere data sia in forma ESPLICITA y=f(x) Che in forma IMPLICITA F(x,y)=0 Prof. Antonelli R.

9 FUNZIONE: Rappresentazione
Una funzione può anche essere definita PER CASI, ovvero può avere formule diverse a seconda del valore di x Prof. Antonelli R.

10 FUNZIONE: valore assoluto
Un esempio è la funzione VALORE ASSOLUTO y=|x| Prof. Antonelli R.

11 FUNZIONE: Heaviside Un altro è la funzione di Heaviside o funzione a gradino 1 Prof. Antonelli R.

12 FUNZIONE: parte intera
3 La funzione “parte intera di x”, che ad ogni numero associa la sua parte intera 2 1 Prof. Antonelli R. 1 2 3 4

13 FUNZIONE: iniettiva A Una funzione si dice INIETTIVA se ogni elemento di B ha al più una controimmagine in A f non è iniettiva perché y3 ha due controimmagini, x3 e x4 B f x1 y1 y2 x2 y3 x3 x4 y4 Prof. Antonelli R.

14 FUNZIONE: suriettiva f
Una funzione si dice SURIETTIVA se ogni elemento di B ha almeno una controimmagine in A f non è suriettiva perché y4 non ha controimmagine B f x1 y1 y2 x2 y3 x3 x4 y4 Prof. Antonelli R.

15 FUNZIONE: biunivoca A Una funzione si dice BIUNIVOCA se è iniettiva e suriettiva B f x1 y1 y2 x2 y3 x3 x4 y4 Prof. Antonelli R.

16 FUNZIONE: classificazione
FUNZIONI ALGEBRICHE: sono quelle nella cui espressione si trovano solo le quattro operazioni, l’elevamento a potenza, l’estrazione di radice FUNZIONI TRASCENDENTI: funzione esponenziale e logaritmica, le funzioni goniometriche e tutte le loro combinazioni Prof. Antonelli R.

17 FUNZIONE: classificazione
FUNZIONI RAZIONALI: sono quelle in cui l’incognita x non compare sotto segno di radice FUNZIONI IRRAZIONALI: sono quelle in cui la x compare sotto segno di radice Prof. Antonelli R.

18 FUNZIONE: classificazione
FUNZIONI INTERE: sono quelle in cui la x compare solo al numeratore FUNZIONI FRATTE: sono quelle in cui la x compare al denominatore Prof. Antonelli R.

19 FUNZIONE: ricerca del dominio
Il dominio di una funzione è l’insieme di tutti quei valori di x per cui l’espressione che definisce la funzione ha significato. La ricerca del dominio dipende dal tipo di funzione Prof. Antonelli R.

20 FUNZIONE: ricerca del dominio
in una funzione FRATTA bisogna porre il denominatore diverso da zero in una funzione IRRAZIONALE con indice pari bisogna porre il radicando maggiore o uguale a zero in una funzione logaritmica bisogna porre l’argomento maggiore di zero nella funzione tangente l’argomento deve essere diverso da /2+k Prof. Antonelli R.

21 FUNZIONE: positività Lo studio del segno (o POSITIVITA’) di una funzione è uno degli elementi fondamentali per la determinazione del grafico della funzione. La ricerca della positività della funzione di equazione y=f(x) equivale alla soluzione della disequazione: f(x)≥0 Prof. Antonelli R.

22 FUNZIONE: positività Ad esempio, la funzione di equazione:
È positiva in -2 ≤ x ≤ 0 e x ≥ 2 Prof. Antonelli R.

23 FUNZIONE: positività Graficamente la positività corrisponde a quegli intervalli dell’asse x in cui la curva sta al di sopra dell’asse. Analogamente, la negatività corrisponde ai valori di x in cui la curva sta sotto l’asse Prof. Antonelli R.

24 FUNZIONE: positività La cosa può essere rappresentata cancellando con un tratteggio la parte di piano sotto l’asse x in corrispondenza della positività e sopra l’asse x in corrispondenza della negatività, a indicare che in quelle zone la curva non può esistere Prof. Antonelli R.

25 FUNZIONE: positività La positività della funzione di esempio
-2 ≤ x ≤ 0 x ≥ 2 Può essere così rappresentata Prof. Antonelli R.

26 FUNZIONE: positività Questa rappresentazione rende spesso molto facile tracciare il grafico Prof. Antonelli R.

27 FUNZIONE: crescente Intuitivamente, una funzione è CRESCENTE quando, all’aumentare del valore di x, aumenta anche il valore di y f(x2) f(x1) x1 x2 Prof. Antonelli R.

28 FUNZIONE: crescente Rigorosamente, una funzione si dice CRESCENTE in un dato intervallo I del dominio se, per ogni coppia di valori x1 e x2 appartenenti ad I, tali che: Allora risulta: Prof. Antonelli R.

29 FUNZIONE: decrescente
Analogamente, una funzione si dice DECRESCENTE in un dato intervallo I del dominio se, per ogni coppia di valori x1 e x2 appartenenti ad I, tali che: Allora risulta: Prof. Antonelli R.

30 FUNZIONE: monotonia Una funzione che, in un intervallo, risulti o crescente o decrescente, si dice MONOTONA in tale intervallo. Prof. Antonelli R.

31 FUNZIONE: pari Una funzione si dice PARI se:
Il grafico di una funzione pari è simmetrico rispetto all’asse y Prof. Antonelli R.

32 FUNZIONE: dispari Una funzione si dice DISPARI se:
Il grafico di una funzione dispari è simmetrico rispetto all’origine Prof. Antonelli R.

33 FUNZIONE: periodica Una funzione si dice PERIODICA se esiste un numero T>0 tale che Per ogni x del dominio. Il minore dei valori di T si dice PERIODO Prof. Antonelli R.

34 FUNZIONE: inversa Data una funzione f definita sul dominio A e codominio B, si dice RELAZIONE INVERSA la relazione che ad ogni immagine y di B associa la sua controimmagine x in A A B f-1 x1 y1 y2 x2 y3 x3 x4 y4 Prof. Antonelli R.

35 FUNZIONE: inversa Non e’ detto che l’inversa sia una funzione: infatti ad esempio in questo caso non lo è perché non è univoca: a y3 sono associati due elementi, x3 e x4 A B f-1 x1 y1 y2 x2 y3 x3 x4 y4 Prof. Antonelli R.

36 FUNZIONE: inversa In questo caso invece anche l’inversa è una funzione, infatti è univoca. A B f-1 x1 y1 y2 x2 y3 x3 x4 y4 Prof. Antonelli R.

37 FUNZIONE: funzione invertibile
Quando la relazione inversa è una funzione allora la funzione si dice INVERTIBILE e la sua inversa si dice FUNZIONE INVERSA Si usa il simbolo f-1 A B f-1 x1 y1 y2 x2 y3 x3 x4 y4 Prof. Antonelli R.

38 FUNZIONE: funzione invertibile
Se una funzione è invertibile allora è univoca da B ad A; ma siccome lo è da A a B per definizione di funzione, allora: UNA FUNZIONE E’ INVERTIBILE SE E SOLO SE E’ BIUNIVOCA A B f-1 x1 y1 y2 x2 y3 x3 x4 y4 Prof. Antonelli R.

39 FUNZIONE: invertibilità e monotonia
Una funzione crescente sarà anche biunivoca; infatti se x1>x2 allora f(x1)>f(x2), quindi non si verifica mai che assuma due volte lo stesso valore f(x2) f(x1) x1 x2 Prof. Antonelli R.

40 FUNZIONE: invertibilità e monotonia
Lo stesso se la funzione è decrescente. Quindi: SE UNA FUNZIONE E’ MONOTONA ALLORA E’ INVERTIBILE f(x1) f(x2) x1 x2 Prof. Antonelli R.

41 FUNZIONE: invertibilità e monotonia
Non vale il viceversa; la funzione nel grafico non è monotona ma è invertibile; infatti non assume mai due volte lo stesso valore Prof. Antonelli R.

42 FUNZIONE: funzione invertibile
Anche se una funzione non è invertibile su tutto il dominio lo può diventare se il dominio viene ristretto. Ad esempio, la funzione y=senx non è invertibile perché assume più volte lo stesso valore, però se ristretta all’intervallo [-/2,/2] lo diventa e la sua inversa si chiama arcoseno Prof. Antonelli R.

43 FUNZIONE: funzioni inverse
Dominio* Inversa Dominio y=x2 x≥0 y=√x y=x3 R y=3√x y=lnx x>0 y=ex y=senx -/2≤x≤/2 y=arcsenx -1≤x≤1 y=cosx 0≤x≤ y=arccos y=tgx y=arctgx Prof. Antonelli R. *Dominio su cui la funzione è invertibile

44 FUNZIONE: ricerca dell’inversa
La funzione inversa si trova risolvendo l’equazione della funzione: y=f(x) Ovvero trovando x in funzione di y. Se il risultato è univoco allora la funzione è invertibile. Prof. Antonelli R.

45 FUNZIONE: ricerca del codominio
Il codominio di una funzione coincide col dominio dell’inversa. Quindi, per determinare il codominio, si può procedere in questo modo: Trovare la relazione inversa Determinarne il dominio Prof. Antonelli R.

46 FUNZIONE: composte Sia f una funzione definita su A a valori in B tale che: y1=f(x1) E sia g una funzione definita su B a valori in C tale che: z1=g(y1) Allora la funzione definita su A a valori in C che all’elemento x1 di A associa l’elemento z1 di c si dice FUNZIONE COMPOSTA di f e g Prof. Antonelli R.

47 FUNZIONE: composte La composta si può così indicare
z=g(f(x)) oppure z=g◦f(x) Prof. Antonelli R.

48 Grafici: esponenziale
Prof. Antonelli R.

49 Grafici: logaritmo naturale
Prof. Antonelli R.

50 Grafici: seno Prof. Antonelli R.

51 Grafici: arcoseno Prof. Antonelli R.

52 Grafici: coseno Prof. Antonelli R.

53 Grafici: arcocoseno Prof. Antonelli R.

54 Grafici: tangente Prof. Antonelli R.

55 Grafici: arcotangente
Prof. Antonelli R.

56 Grafici: quadratica Prof. Antonelli R.

57 Grafici: cubica Prof. Antonelli R.

58 Grafici: radice quadrata
Prof. Antonelli R.

59 RELAZIONI: prodotto cartesiano
Per dare una definizione rigorosa di relazione è necessario ricorrere all’operazione di prodotto di insiemi Dati due insiemi A, B si dice PRODOTTO CARTESIANO di A e B l’insieme di tutte le coppie ordinate il cui primo elemento appartiene ad A e il secondo a B Il simbolo è AXB Prof. Antonelli R.

60 RELAZIONI: prodotto cartesiano
Esempio: A={x1,x2,x3} B= {y1,y2,y3,y4} AXB= {(x1,y1),(x1,y2),(x1,y3)…ecc…} Prof. Antonelli R.

61 RELAZIONI: prodotto cartesiano
Si dice RELAZIONE tra due insiemi A e B un qualunque sottoinsieme del loro prodotto cartesiano. Si dice che la relazione associa al primo elemento della coppia il secondo elemento Prof. Antonelli R.

62 FUNZIONE: DEFINIZIONE
A Ad esempio, questa funzione è formata dalle coppie: (x1,y1) (x2,y2) (x3,y3) B f x1 y1 y2 x2 y3 x3 y4 Prof. Antonelli R.