Studio di funzione polinomiale
Traccia: Studia la funzione
f(x) = x³ − 3x + 2
e disegna il grafico qualitativo.
1. Dominio
I polinomi sono definiti per ogni x reale.
D = ℝ
2. Simmetrie
La funzione è né pari né dispari.
Nota: si può verificare che f(x)+f(−x) = 4 ≠ 0 (non pari) e f(x)−f(−x) = 2x³−6x ≠ 0 (non dispari).
3. Intersezioni con gli assi
Asse y (x = 0):
Asse x (f(x) = 0):
Troviamo le radici di x³ − 3x + 2 = 0. Proviamo x=1:
Quindi (x−1) è un fattore. Dividiamo:
Radici: x = 1 (radice doppia, il grafico è tangente all'asse x) e x = −2
Punti: A₁(−2, 0) e A₂(1, 0)
4. Segno
Dalla fattorizzazione f(x) = (x−1)²(x+2), con (x−1)² ≥ 0 sempre:
5. Limiti e asintoti
lim (x→−∞) f(x) = −∞
Il comportamento è quello tipico dei polinomi di grado dispari con coefficiente positivo. Nessun asintoto.
6. Derivata prima
Punti critici:
Monotonia:
Estremi:
Massimo locale in x = −1 (f′ cambia da + a −):
f(−1) = −1 + 3 + 2 = 4 → M(−1, 4)
Minimo locale in x = 1 (f′ cambia da − a +):
f(1) = 1 − 3 + 2 = 0 → m(1, 0) (il grafico è tangente all'asse x, in accordo con la radice doppia)
7. Derivata seconda
Punto di flesso (f′′ = 0 con cambio di segno):
- Per x < 0: f′′(x) < 0 → concava verso il basso
- Per x > 0: f′′(x) > 0 → concava verso l'alto
Flesso in x = 0: f(0) = 2 → I(0, 2) (coincide con l'intersezione sull'asse y)
8. Schema riassuntivo
Errori comuni
- Non fattorizzare prima di trovare le radici: usare la formula di Ruffini (regola di Horner) o la divisione tra polinomi.
- Classificare x=1 come radice semplice: x=1 è una radice doppia — il grafico tocca l'asse x ma non lo attraversa.
- Dimenticare il flesso: f′′(0)=0 e il segno cambia → I(0,2) è un vero flesso.
- Invertire massimo e minimo: il massimo locale (valore più alto) è a sinistra, il minimo è a destra — verificare con la tabella dei segni di f′.