Questionario - 2015

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Quesito 1

Il coefficiente angolare della tangente coincide con il valore della derivata prima. Quindi

Eqn001.gif

Nel secondo quadrante si ha x = -2 e y(-2) = 9 e qundi f(2) = 9. L'espressione di f(x) è data da

Eqn002.gif

quindi

Eqn003.gif

In definitiva

Eqn004.gif


Quesito 2

Il volume del tronco di cono si può determinare applicando il teorema di Guldino alla rotazione di un trapezio rettangolo di basi R e r e lato retto h attorno al lato retto.

fig001.png

Il trapezio può essere scomposto in un rettangolo di lati h e r e in un triangolo rettangolo di cateti h e R-r.

La rotazione del rettangolo attorno al lato h è un cilindro di volume Eqn005.gif

L'area del triangolo rettangolo è Eqn006.gif. Il baricentro del triangolo ha ordinata Eqn007.gif. Per il teorema di Guldino il volume di rotazione del triangolo è Eqn008.gif.

L'area del tronco di cono si ottiene sommando V1 e V2

Eqn009.gif


Quesito 3

La probabilità che venga testa al più due volte è la somma della probabilità che non venga mai testa, che venga una sola volta o che venga due volte. Le tre probabilità sono rispettivamente

In totale Eqn013.gif

La seconda probabilità richiesta si ottiene sottraendo da 1 la probabilità che non venga mai testa e la probabilità che venga una sola volta:

Eqn014.gif


Quesito 4

Le derivate di y(x) sono

Eqn015.gif

Osservando che nella quarta delle equazioni proposte tutti gli addendi hanno denominatore x, questa appare la risposta più probabile. In effetti sostituendo in essa le espressioni della y e delle sue derivate, l'uguaglianza risulta verificata.


Quesito 5

La retta chiesta coincide con il vettore direttore del piano applicato all'origine.

Le equazioni parametriche della retta sono

Eqn035.gif

da cui

Eqn036.gif


Quesito 6

La derivata prima di f(x) è

Eqn016.gif

f'(x) è positiva per x > 3, negativa per x < 3 e nulla per x = 3. Dunque la funzione ha un minimo per x = 3 che vale

Eqn017.gif


Quesito 7

L'area di un poligono regolare di n lati inscritto in una circonferenza di raggio r è data dalla somma delle aree di n triangoli isosceli uguali di lato r e angolo al vertice Eqn019.gif. Ogni area vale Eqn020.gif quindi l'area del poligono è Eqn021.gif

Posto Eqn022.gif, si ha

Eqn023.gif


Quesito 8

Detta A l'area del triangolo, la probabilità richiesta è si ottiene sottraendo da A le aree dei settori circolari di raggio r = 2 con centri sui vertici e calcolando il rapporto tra questa differenza e A.

A può essere calcolata in vari modi, ad esempio con il teorema di Erone: Eqn024.gif dove p è il semiperimetro e a, b, c sono le misure dei lati. Quindi Eqn025.gif

Dato che la somma degli angoli interni di un triangolo è π, la somma delle aree dei settori circolari equivale ad una semicirconferenza di raggio r = 2, quindi vale Eqn026.gif. La probabilità è dunque

Eqn027.gif


Quesito 9

Perché si possa applicare il teorema di Lagrange, la funzione deve essere continua e derivabile in tutti i punti interni dell'intervallo considerato. In particolare per x = 1, il limite da sinistra della funzione vale 1 e deve coincidere con il limite da destra che vale

Eqn028.gif

La funzione è continua in 1 per ogni k.

La derivata sinistra è 3x2 e per x→1 tende a 3. La derivata destra è 2x-k e per x→1 tende a 2-k. Perché la funzione sia derivabile in 1 bisogna che

Eqn029.gif

Quindi a destra di 1 la funzione è espressa da

Eqn030.gif

Il teorema di Lagrange afferma che deve esistere almeno un punto interno all'intervallo in cui il valore della derivata è

Eqn031.gif

Se il punto cercato è a sinistra di 1, si ha

Eqn032.gif

Risulta ammissibile solo la radice positiva. Se il punto è a destra di 1 si ha

Eqn033.gif

Questa soluzione non è accettabile perché minore di 1.


Quesito 10

fig002.png

Il grafico della funzione è un arco di parabola con vertice nell'origine, asse di simmetria coincidente con l'asse x. Per il teorema di Archimede l'area sottesa dall'arco diparabola nell'intervallo [0,4] è 2/3 dell'area del rettangolo circoscritto, cioè 16/3. L'area sottesa dallo stesso arco nell'intervallo [1,4] si ottiene sottraendo dalla precedente l'area sottesa dall'arco nell'intervallo [0,1], cioè 2/3. Quindi l'area sottesa dall'arco nel'intervallo [1,4] è 14/3. La porzione rimanente del rettangolo è Eqn034.gif

Il rapporto tra le due aree è 2/7.


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