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Significato geometrico di funzioni pari e dispari

Salvatore Di Lucia

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“Se mi sento triste, faccio matematica per essere felice. Se sono felice, faccio matematica per restare felice.”
(Alfréd Rényi)

Significato geometrico di funzioni pari e dispari

Nella lezione precedente sulle funzioni pari e dispari abbiamo definito i concetti di funzione pari e di funzione dispari.

Queste due proprietà analitiche hanno anche un’interpretazione geometrica e ciascuna di esse si traduce in una precisa condizione di simmetria sul grafico.

In questa lezione vedremo qual è il significato grafico di parità e disparità delle funzioni qualora una tra le due condizioni sussista,

e spiegheremo come dedurre la condizione geometrica a partire dalla condizione algebrica, corroborando la spiegazione con alcuni esempi.

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Interpretazione geometrica di parità e disparità delle funzioni

Partiamo subito dal significato grafico.

Data una funzione

in riferimento alla rappresentazione della funzione nel piano cartesiano risulta che:

una funzione pari è simmetrica rispetto all’asse y;

– una funzione dispari è simmetrica rispetto all’origine degli assi cartesiani.

Ragioniamo per un istante.

Sappiamo che per poter parlare di parità/disparità è necessario che il dominio Dom(f), inteso come insieme reale, sia simmetrico rispetto a x = 0.

Sotto tale ipotesi ha senso indagare e stabilire se la funzione assegnata è pari o dispari (o né pari né dispari).

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1.) Per la condizione di parità deve risultare

ciò significa che, comunque si consideri x∈Dom(f), valutando la funzione f nel punto (-x) otteniamo il medesimo valore f(x).

Osservando che (-x) è il simmetrico di x rispetto all’origine degli assi, si conclude che

il grafico della funzione è simmetrico rispetto all’asse delle ordinate.

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2.) Per la condizione di disparità deve risultare

concludiamo con un ragionamento analogo che valutando la funzione f nel punto (-x) otteniamo il valore opposto -f(x) rispetto al valore f(x) che la funzione assume in x.

Ne consegue che

il grafico della funzione è simmetrico rispetto all’origine degli assi.

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Esempi

sul significato geometrico di parità e disparità

Per capire ciò che abbiamo appena scritto possiamo fare riferimento agli esempi grafici.

A voi l’onere e l’onore di applicare le indicazioni della precedente lezione e di verificare algebricamente, di volta in volta, le definizioni.

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I) Consideriamo la funzione polinomiale

La funzione è pari e ha grafico

che è simmetrico rispetto all’asse delle y.

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II) Consideriamo la funzione polinomiale

è dispari, con grafico simmetrico rispetto all’origine

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III) Consideriamo la funzione polinomiale

non è né pari né dispari,

infatti

nel grafico non vediamo simmetrie rispetto all’asse y, o rispetto all’origine.

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IV) Consideriamo la funzione coseno

è pari, il suo grafico è

e, ancora una volta, è simmetrico rispetto all’asse delle y.

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V) Consideriamo la funzione seno

è dispari e il grafico risulta simmetrico rispetto all’origine

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Simmetria di una funzione :

f : x ∈ Dom(f)⊆R → y = f(x) ∈ Cod(f)⊆R

Le più importanti simmetrie di una funzione sono:

– simmetria rispetto all’asse y

– simmetria rispetto l’origine degli assi

 Per studiare la simmetria di una funzione si procede nel modo seguente:

1.) si sostituisce x con -x ottenendo così f(-x)

2.) si osserva:

– se f(-x) = f(x) la funzione è simmetrica rispetto all’asse y e si dice pari

– se f(-x) = -f(x) avremo una simmetria relativa all’origine e la funzione si dirà dispari

– se f(-x) non è uguale né ad f(x) né ad -f(x)

non avremo nessuna delle precedenti simmetrie.

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Esempi

Proponiamoci di studiare le eventuali simmetrie notevoli delle funzioni

1.) f(x) = x^2-2x

2.) (x^3-3x)/(2x)

3.) x^3-x

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1.) Per la prima funzione:

f(-x) = (-x)^2-2(-x) = x^2+ 2x

che è diversa sia da f(x) = x^2-2x che da -f(x) = -(x^2-2x) = -x^2 + 2x

quindi nessuna simmetria notevole

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2.) Per la seconda funzione,

essendo

f(-x) = ((-x)^3-3  (-x) )/(2(-x)) = (-x^3+3x)/(-2x) = (-(x^3-3x))/(-2x) =( x^3-3x)/(2x) = f(x)

abbiamo una funzione pari

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3.) Per la terza funzione si vede ad occhio nudo che è dispari.

Grafico:

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Link Lezione precedente

 

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