Funzioni radicali
Un sasso lasciato cadere da un ponte impiega $t(h)=\sqrt{h/5}$ secondi per arrivare a terra, dove $h$ è l'altezza in metri. Questa funzione ha una particolarità che non avevano le rette e le parabole: non è definita per qualunque valore di $h$. Non esistono altezze negative e non esiste nemmeno la radice quadrata di un numero negativo. Prima di usare una funzione radicale bisogna sempre chiedersi dove è definita.
Il dominio: il radicando non può essere negativo
Per trovare il dominio basta quindi risolvere la disequazione $g(x)\geq 0$.
Determina il dominio di definizione della funzione $f(x) = \sqrt{x - 8}$.
Determina il dominio di definizione della funzione $f(x) = \sqrt{x - 8}$.
Trova il dominio della funzione $g(x) = \sqrt{-3x + 12}$.
Trova il dominio della funzione $g(x) = \sqrt{-3x + 12}$.
Determina il dominio della funzione $f(x) = 3 - \sqrt{x + 5}$.
Determina il dominio della funzione $f(x) = 3 - \sqrt{x + 5}$.
Trova il dominio di definizione della funzione $f(x) = \sqrt{x^2 - 16}$.
Trova il dominio di definizione della funzione $f(x) = \sqrt{x^2 - 16}$.
Determina il dominio di definizione della funzione $f(x) = \sqrt{-x^2 + 6x - 8}$.
Determina il dominio di definizione della funzione $f(x) = \sqrt{-x^2 + 6x - 8}$.
Calcolare le immagini
Per calcolare $f(a)$ si sostituisce $x=a$ nel radicando e poi si estrae la radice. Se il radicando viene negativo, $a$ non appartiene al dominio: l'immagine non esiste.
Il problema inverso: per quale $x$ la funzione assume un valore dato? Si imposta un'equazione e si eleva al quadrato.
Data la funzione $f(x) = \sqrt{2x - 1}$, calcola il valore delle sue immagini per $x = 5$ e $x = 13$.
Data la funzione $f(x) = \sqrt{2x - 1}$, calcola il valore delle sue immagini per $x = 5$ e $x = 13$.
Calcola il valore di $x$ per il quale la funzione $f(x) = \sqrt{5x + 1}$ assume il valore $4$.
Calcola il valore di $x$ per il quale la funzione $f(x) = \sqrt{5x + 1}$ assume il valore $4$.
Data la funzione $f(x) = \sqrt{x^2 - 4x}$, determina i valori di $x$ per i quali la funzione è definita. Poi calcola i punti esatti in cui la funzione assume il valore…
Data la funzione $f(x) = \sqrt{x^2 - 4x}$, determina i valori di $x$ per i quali la funzione è definita. Poi calcola i punti esatti in cui la funzione assume il valore $\sqrt{5}$.
Traslazioni di $y=\sqrt{x}$
Osserva le tre funzioni rappresentate nel seguente grafico. Individua quale di esse corrisponde all'espressione $f(x) = \sqrt{x - 2}$ e giustifica la tua risposta…
Osserva le tre funzioni rappresentate nel seguente grafico. Individua quale di esse corrisponde all'espressione $f(x) = \sqrt{x - 2}$ e giustifica la tua risposta indicando il suo dominio.
Data la funzione $f(x) = \sqrt{x}$, scrivi l'espressione analitica della funzione $g(x)$ che si ottiene traslando il grafico di $f(x)$ di tre unità verso destra e di due…
Data la funzione $f(x) = \sqrt{x}$, scrivi l'espressione analitica della funzione $g(x)$ che si ottiene traslando il grafico di $f(x)$ di tre unità verso destra e di due unità verso l'alto.
Una funzione radicale elementare ha l'espressione $f(x) = \sqrt{x - h} + v$. Si sa che la sua rappresentazione grafica nasce esattamente nel punto $(-3, 2)$ del piano…
Una funzione radicale elementare ha l'espressione $f(x) = \sqrt{x - h} + v$. Si sa che la sua rappresentazione grafica nasce esattamente nel punto $(-3, 2)$ del piano cartesiano e che, inoltre, passa per il punto $(1, 4)$. Determina con le dovute motivazioni i valori numerici dei parametri $h$ e $v$. A partire da essi, deduci il dominio e il codominio della funzione basandoti sul significato delle traslazioni orizzontale e verticale rispetto alla funzione di base $y = \sqrt{x}$.
Determina i valori dei parametri $a$ e $b$ affinché la funzione $f(x) = \sqrt{ax + b}$ abbia come dominio l'intervallo $[-2, +\infty)$ e passi per il punto $(2, 4)$.
Determina i valori dei parametri $a$ e $b$ affinché la funzione $f(x) = \sqrt{ax + b}$ abbia come dominio l'intervallo $[-2, +\infty)$ e passi per il punto $(2, 4)$.
Determina il dominio e il codominio della funzione $f(x) = -2 + \sqrt{3x - 6}$. Giustifica la tua risposta analizzando le caratteristiche della funzione radicale.
Determina il dominio e il codominio della funzione $f(x) = -2 + \sqrt{3x - 6}$. Giustifica la tua risposta analizzando le caratteristiche della funzione radicale.
Costruisci in modo ragionato l'espressione analitica di una funzione radicale della forma $f(x) = a\sqrt{x - h} + v$ che soddisfi contemporaneamente queste quattro…
Costruisci in modo ragionato l'espressione analitica di una funzione radicale della forma $f(x) = a\sqrt{x - h} + v$ che soddisfi contemporaneamente queste quattro condizioni:
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Il suo dominio di definizione è l'intervallo $[4, +\infty)$.
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Il suo grafico interseca l'asse delle ascisse ($X$) nel punto $(13, 0)$.
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La funzione è strettamente decrescente in tutto il suo dominio.
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Il valore massimo raggiunto dalla funzione è $6$ (cioè il suo codominio è $(-\infty, 6]$).
Rispondi in modo giustificato alle seguenti domande:
- a) Deduci passo per passo il valore di ciascuno dei parametri $h$, $v$ e $a$, spiegando quale condizione ti permette di fissare ciascuno.
- b) Determina analiticamente se il grafico della tua funzione interseca o no l'asse delle ordinate ($Y$).
- c) Se cambiamo soltanto il segno del coefficiente $a$ ottenuto (lasciando invariati $h$ e $v$), quale sarebbe il nuovo codominio della funzione e che cosa accadrebbe al punto di intersezione con l'asse $X$? Giustifica la tua risposta senza limitarti a dare il solo risultato.
Intersezioni con gli assi
Con l'asse $y$: si calcola $f(0)$, purché $0$ appartenga al dominio. Con l'asse $x$: si risolve $f(x)=0$, isolando la radice ed elevando al quadrato.
Calcola i punti di intersezione con gli assi coordinati della funzione $h(x) = \sqrt{x + 4} - 2$.
Calcola i punti di intersezione con gli assi coordinati della funzione $h(x) = \sqrt{x + 4} - 2$.
Lucia cerca di calcolare il punto di intersezione con l'asse delle ordinate ($Y$) della funzione $f(x) = \sqrt{x - 4} + 1$. Per farlo, scrive sul quaderno: «Poiché…
Lucia cerca di calcolare il punto di intersezione con l'asse delle ordinate ($Y$) della funzione $f(x) = \sqrt{x - 4} + 1$. Per farlo, scrive sul quaderno: «Poiché l'intersezione con l'asse $Y$ avviene quando $x = 0$, calcolo $f(0) = \sqrt{0 - 4} + 1 = \sqrt{-4} + 1 = -2 + 1 = -1$, quindi la curva interseca nel punto $(0, -1)$». Individua i due errori concettuali commessi da Lucia, spiega perché il suo procedimento contraddice la definizione di dominio di una funzione radicale nei numeri reali e determina con le dovute motivazioni se il grafico di $f$ interseca o no l'asse $Y$.
Calcola i punti di intersezione con gli assi coordinati della funzione $f(x) = \sqrt{2x + 3} - 3$.
Calcola i punti di intersezione con gli assi coordinati della funzione $f(x) = \sqrt{2x + 3} - 3$.
Osserva i grafici delle funzioni $f(x) = \sqrt{x + 1}$ e $g(x) = \sqrt{-x + 1}$. Determina il dominio di ciascuna di esse e calcola il punto esatto in cui si intersecano.
Osserva i grafici delle funzioni $f(x) = \sqrt{x + 1}$ e $g(x) = \sqrt{-x + 1}$. Determina il dominio di ciascuna di esse e calcola il punto esatto in cui si intersecano.
Trova i punti di intersezione tra la retta $y = x - 2$ e la funzione radicale $y = \sqrt{x + 4}$. Verifica che la soluzione ottenuta appartenga al dominio di entrambe le…
Trova i punti di intersezione tra la retta $y = x - 2$ e la funzione radicale $y = \sqrt{x + 4}$. Verifica che la soluzione ottenuta appartenga al dominio di entrambe le funzioni e soddisfi l'equazione originale.
Per trovare i punti di intersezione tra la funzione radicale $f(x) = \sqrt{2x + 10}$ e la retta $g(x) = x - 1$, si deve risolvere l'equazione $\sqrt{2x + 10} = x - 1$.…
Per trovare i punti di intersezione tra la funzione radicale $f(x) = \sqrt{2x + 10}$ e la retta $g(x) = x - 1$, si deve risolvere l'equazione $\sqrt{2x + 10} = x - 1$. Due studenti propongono strategie diverse prima di procedere con i calcoli:
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Metodo di Marco: isolare la radice, elevare al quadrato entrambi i membri, risolvere l'equazione di secondo grado risultante e, alla fine, sostituire ciascuna soluzione nell'uguaglianza di partenza per scartare eventuali soluzioni false.
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Metodo di Sara: prima di elevare al quadrato, analizzare il dominio del radicando ($2x + 10 \ge 0$) e la condizione di segno del secondo membro ($x - 1 \ge 0$), deducendo che qualsiasi soluzione valida deve appartenere necessariamente all'intervallo $[1, +\infty)$.
- a) Applica il metodo di Marco risolvendo l'equazione passo per passo. Mostra quale soluzione falsa compare e spiega algebricamente perché compare elevando al quadrato.
- b) Spiega perché il metodo di Sara permette di scartare subito la soluzione falsa senza doverla sostituire nell'equazione originale.
- c) Giustifica quale pericolo comporta elevare direttamente al quadrato se l'equazione iniziale si presentasse non isolata come $\sqrt{2x + 10} - x = -1$ e si applicasse il quadrato a ciascun termine separatamente.
Funzioni radicali in contesti reali
La radice quadrata compare quando una grandezza dipende dal quadrato di un'altra e vogliamo ricavare la seconda: periodo del pendolo, velocità di propagazione di un'onda, distanza dell'orizzonte.
Il tempo $t$ (in secondi) che un oggetto impiega a cadere da un'altezza $h$ (in metri) si può approssimare mediante la funzione $t(h) = \sqrt{\frac{h}{5}}$. Quanto tempo…
Il tempo $t$ (in secondi) che un oggetto impiega a cadere da un'altezza $h$ (in metri) si può approssimare mediante la funzione $t(h) = \sqrt{\frac{h}{5}}$. Quanto tempo impiegherà a toccare il suolo una palla lasciata cadere da un ponte alto $45$ metri?
Il periodo $T$ (in secondi) di un pendolo semplice è dato dalla funzione $T(L) = 2\pi \sqrt{\frac{L}{10}}$, dove $L$ è la lunghezza del filo in metri. Se vogliamo…
Il periodo $T$ (in secondi) di un pendolo semplice è dato dalla funzione $T(L) = 2\pi \sqrt{\frac{L}{10}}$, dove $L$ è la lunghezza del filo in metri. Se vogliamo costruire un pendolo che abbia un periodo di esattamente $2$ secondi, quale lunghezza deve avere il filo? (Usa $\pi \approx 3,14$).
La velocità $v$ (in km/h) a cui si propaga uno tsunami nell'oceano dipende dalla profondità $d$ (in metri) dell'acqua, secondo la funzione $v(d) = 11,2 \sqrt{d}$. Se si…
La velocità $v$ (in km/h) a cui si propaga uno tsunami nell'oceano dipende dalla profondità $d$ (in metri) dell'acqua, secondo la funzione $v(d) = 11,2 \sqrt{d}$. Se si è rilevato che uno tsunami avanza a una velocità di $336$ km/h, a quale profondità si trova l'oceano in quel punto?
Il raggio $r$ di un cerchio in funzione della sua area $A$ è dato da $r(A) = \sqrt{\frac{A}{\pi}}$. Calcola il tasso di variazione medio del raggio quando l'area passa…
Il raggio $r$ di un cerchio in funzione della sua area $A$ è dato da $r(A) = \sqrt{\frac{A}{\pi}}$. Calcola il tasso di variazione medio del raggio quando l'area passa da $100\pi$ a $400\pi$ unità quadrate.
La distanza $d$ (in km) a cui si trova l'orizzonte per un osservatore posto a un'altezza $h$ (in metri) sul livello del mare si può approssimare mediante la funzione…
La distanza $d$ (in km) a cui si trova l'orizzonte per un osservatore posto a un'altezza $h$ (in metri) sul livello del mare si può approssimare mediante la funzione $d(h) = 3,57 \sqrt{h}$. Se ti trovi in cima a un faro alto $10$ metri, quanti metri in più dovresti salire affinché la distanza dell'orizzonte visibile raddoppi?
Il costo di produzione $C$ (in euro) di una fabbrica di componenti elettronici dipende dal numero di unità prodotte $x$ secondo la funzione…
Il costo di produzione $C$ (in euro) di una fabbrica di componenti elettronici dipende dal numero di unità prodotte $x$ secondo la funzione $C(x) = 200 + 10\sqrt{x - 100}$. Determina il dominio della funzione in questo contesto. Se il costo di un lotto è stato di $350$ euro, quante unità sono state prodotte?
La relazione tra il volume $V$ di un cubo e il suo spigolo $a$ è $V = a^3$. Considera ora l'area di una delle sue facce $A = a^2$: esprimi lo spigolo $a$ in funzione…
La relazione tra il volume $V$ di un cubo e il suo spigolo $a$ è $V = a^3$. Considera ora l'area di una delle sue facce $A = a^2$: esprimi lo spigolo $a$ in funzione dell'area $A$. Poi esprimi il volume $V$ in funzione dell'area $A$ usando una funzione radicale e calcola il volume se l'area di una faccia è $25 \text{ cm}^2$.
Torniamo all'inizio: nella funzione di caduta $t(h)=\sqrt{h/5}$ la condizione $h/5\geq 0$ impone $h\geq 0$. Il dominio matematico coincide con quello fisico, $[0; +\infty)$: non ha senso calcolare tempi di caduta per altezze negative.