Quesiti

testo della prova


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Quesito 1

(testo)

Detti a e b i semiassi dell'ellisse, si ha che:

Eqn001.gif

Sostituendo a2 nella prima equazione, si ha

Eqn002.gif

e quindi

Eqn003.gif

L'equazione chiesta può essere scritta

Eqn004.gif


Quesito 2

(testo)

tetraedro.gif

Detto l lo spigolo del tetraedro ABCD di base ABC e altezza DH, si ha

Eqn007.gif

Il punto O su DH, equidistante da A e D, è il centro della sfera circoscritta, quindi r, misura di OA e OD, è il raggio della sfera circoscritta. Nel triangolo isoscele AOD si ha

Eqn008.gif

Il volume della sfera circoscritta risulta quindi

Eqn009.gif

e quello del tetraedro

Eqn010.gif

Il rapporto tra i due volumi

Eqn011.gif


Quesito 3

(testo)

La negatività della derivata seconda implica che la derivata prima decresce, quindi nell'intervallo I = [x-h ; x] la derivata ha il suo valore massimo nell'estremo inferiore x-h.

Per il teorema di Lagrange, il secondo termine del confronto equivale alla derivata di f(x) in un punto interno all'intervallo I e quindi deve essere minore della derivata in x-h.

Una funzione con le caratteristiche richieste è il logaritmo naturale.


Quesito 4

(testo)

Interpretando l'equazione come la risolvente del sistema

Eqn012.gif

la soluzione grafica dell'equazione è data dall'intersezione delle due curve descritte dalle equazioni

grafico1.gif

La soluzione è unica e compresa tra 2 e 3. Si può costruire una successione convergente alla soluzione con il metodo delle tangenti. Assunto x0=2, si ha (settare la calcolatrice su rad)

Eqn013.gif

Si ottiene

Eqn014.gif


Quesito 5

(testo)

La formula è ritenuta bella perché condensa in un'unica relazione alcune delle costanti matematiche più importanti, come 0, 1, π, il numero di Eulero (o di Nepero) e e l'unità immaginaria i.

Dalle note identità di Eulero

Eqn016.gif

si ottiene

Eqn017.gif


Quesito 6

(testo)

Implementazione in Javascript.

function succEuler(n)
{
  n = parseInt(n);
  if (n<1) return NaN;
  somma = 1;
  for (i=2; i<=n; i++)
    somma += 1/(i*i);
  return somma;
}

ennesimo termine della successione di Eulero

     


Quesito 7

(testo)

Il metodo di Montecarlo consiste nella generazione di valori casuali di una funzione contando quanti di questi valori appartengono ad un determinato sottinsieme del codominio della funzione stessa. Il rapporto tra il numero di questi valori e il totale dei valori generati fornisce una stima del rapporto tra la misura del sottinsieme e la misura del codominio. La stima è tanto migliore quanto maggiore è il numero di valori generati.

Per approssimare con questo metodo l'area dell'ellisse indicata, conviene limitare il calcolo alla porzione di superficie nel primo quadrante per poi moltiplicarla per 4.

La funzione proposta ha come argomento il numero totale di valori da generare.

function areaEllisse(a,b,n)
{
  a = parseFloat(a);
  b = parseFloat(b);
  n = parseInt(n);
  if ((a<=0)||(b<=0))
    return NaN;
  if (n<100) n=100;
  conta = 0;
  x = 0;
  y = 0;
  for (i=0; i<n; i++)
    {
      x = Math.random();
      y = Math.random();
      if ((x*x+y*y)<=1) 
        conta++;
    }
  return 4*a*b*conta/n;
}

valutazione dell'area di un'ellisse
con il Metodo di Montecarlo

           

     


Quesito 8

(testo)

cerchi.gif

Detto C il punto simmetrico di O' rispetto ad O e tracciato il segmento CB, il triangolo O'CB è rettangolo. Detta α la misura dell'angolo OCB e β la misura dell'angolo CO'B, si ha

Eqn019.gif

I lati O'A e O'B misurano entrambi r, dunque l'area del triangolo O'AB è

Eqn020.gif

Il quesito può essere agevolmente risolto anche per via analitica. Scegliendo come origine di un sistema di riferimento cartesiano ortogonale il punto O e come asse delle ascisse la retta OO', le equazioni delle circonferenze risultano

Eqn025.gif

Sottraendo membro a membro si ottiene

Eqn026.gif

Questa è l'ordinata del punto B, cioè l'altezza del triangolo AO'B la cui area è quindi

Eqn020.gif


Quesito 9

(testo)

Il problema può essere risolto applicando il teorema di Bayes. Se P(R) è la probabilità che uno studente segua Religione e P(i) la probabilità che uno studente sia nella i-esima classe, si ha

Eqn021.gif


Quesito 10

(testo)

Notando che Eqn022.gif e che lo sviluppo in serie di MacLaurin del seno è

Eqn023.gif

si ottiene

Eqn024.gif