studio intuitivo della funzione data

Studiamo la funzione
F(x) = 0               se x < 0
1 - e-αx        se x≥0


seguiamo alcuni punti dello schema proposto in analisi
  • Determinazione del campo di esistenza:
    nel nostro caso il campo di esistenza e' tutto ℜ perche' per x≤0 la nostra funzione vale sempre zero e quindi e' sempre definita;
    anche per x >0 e' sempre definita (cioe' per ogni valore reale sostituito ad x la mia funzione assume un valore reale)
  • Determinazione del tipo di funzione
    E' una funzione formata da due diverse funzioni:
    per x≤0 e' una funzione costante (e quindi il grafico si riduce all'asse negativo delle x) e questa non c'e' bisogno di studiarla
    per x >0 invece e'la differenza fra una funzione costante ed una di tipo esponenziale (d'ora in avanti ci limiteremo a studiare solamente il ramo della funzione x >0)
  • Intersezione con gli assi
    Se considero l'asse y, cioe' pongo x=0 allora la funzione vale
    y = 1 - e-αx = 1 - e -α(0) = 1 - e 0 = 1-1 = 0
    Quindi O≡(0;0) e' un punto della funzione
  • Valori agli estremi del campo di esistenza e asintoto orizzontale
    I punti in questione sono dati dai tre valori per le x
    x = -∞ in tal caso la funzione vale 0
    x = 0 abbiamo gia' visto che allora y=0
    x = +∞ in tal caso abbiamo
    limx→+∞ [1 - e-α·(x)] → 1 - e-∞ = 1-0 = 1
    allora y = 1 e' l'asintoto orizzontale (retta a cui tende la funzione senza mai raggiungerla)
  • Positivita' e negativita', crescenza e decrescenza
    Considero la funzione
    y = 1 - e-αx
    e ne faccio la derivata
    y ' = 0 + αe-αx
    y ' = αe-αx
    Y' e' sempre positiva perche' α e' un termine positivo e l'esponenziale e' definito sempre positivo; essendo la derivata prima sempre positiva la funzione e' sempre crescente
  • Derivata seconda e concavita'
    faccio la derivata seconda
    y''= -α2 e-αx
    essendovi il meno davanti ad un quadrato la derivata e' sempre negativa, quindi la concavita' e' rivolta verso il basso
a destra la rappresentazione grafica