Matematica di base Lezioni in Aula D5 ogni Venerdi alle 14:30 BLOG: matematicadibase.wordpress.com Calendario • 21 Ottobre Aritmetica ed algebra elementare • 28 Ottobre Geometria elementare • 4 Novembre Insiemi e funzioni • 11 Novembre Equazioni, disequazioni, geometria analitica • 18 Novembre Funzioni esponenziali e logaritmiche • 25 Novembre Funzioni trigonometriche • 2 Dicembre Calcolo combinatorio e probabilità elementare • 9 Dicembre Esercizi di preparazione al primo compitino Matematica di base I lezione 2/12 Funzione esponenziale Dato a ∈ R+ , associando ad ogni numero reale x il numero reale ax , si definisce definito funzione f : R → R+ tale che f (x) = ax ∀x ∈ R • Se a = 1 allora la funzione f è costante per ogni x ∈ R: f (x) = 1x = 1. • Se invece il numero reale a è positivo e diverso da 1 la funzione f si dice funzione esponenziale di base a. Matematica di base I lezione 3/12 Funzione esponenziale - Proprietà • Definita su tutto l’insieme dei numeri reali ed assume valori positivi: insieme di definizione= R, immagine= R+ . • La funzione esponenziale è monotona: ◦ crescente, se a > 1 ◦ decrescente, se 0 < a < 1 • Poiché la funzione esponenziale è monotona, essa è anche invertibile e la sua inversa è una funzione logaritmica. • f (x) = e x : la base è il numero di Nepero e, un numero irrazionale che vale circa 2.71283. Matematica di base I lezione 4/12 Equazione esponenziale elementare Equazione esponenziale: ogni equazione in cui l’incognita appare come esponente di almeno uno dei suoi termini. Equazione esponenziale elementare: ax = b con a > 0 e a 6= 1. Se b > 0 e qualunque sia a > 0 (purché a 6= 1), l’equazione esponenziale elementare ax = b ammette una e una sola soluzione, la quale è • positiva, se a e b sono entrambi maggiori di 1, o entrambi minori di 1; • negativa, se uno dei due numeri a e b è maggiore di 1 e l’altro minore di 1; • uguale a 0, se b = 1. Matematica di base I lezione 5/12 Logaritmi e loro proprietà Dati due numeri positivi a e b, con a 6= 1, l’equazione ax = b ammette una e una sola soluzione. Questa soluzione si chiama logaritmo in base a di b e si indica con loga b. Il numero b si chiama argomento del logaritmo e deve essere un numero positivo, in quanto ax > 0 per ogni x reale. • Non è possibile calcolare nell’insieme dei numeri reali il logaritmo di zero o di un numero negativo. • loga a = 1 • loga 1 = 0 Matematica di base I lezione 6/12 Logaritmi e loro proprietà • Il logaritmo del prodotto (b, c > 0): loga b c = loga b + loga c • Il logaritmo del quoziente (b, c > 0): b = loga b − loga c c • Il logaritmo di una potenza ad esponente reale e base positiva: loga loga b c = c loga b • Potenza nella base del logaritmo: 1 loga b k • Date due possibili basi a e b vale la seguente relazione: logb c loga c = logb a logak b = Matematica di base I lezione 7/12 Logaritmi e loro proprietà 1. Il numero log7 140 A) B) C) D) E) è è è è è uguale a 7 log7 20 uguale a 20 maggiore di 3, ma minore di 7 maggiore di 7 uguale a 1 + log7 20 2. Sia x un numero reale positivo. Allora 5 log10 x 3 è uguale a: A) B) C) D) E) 8 log10 x 5 (log10 x)3 3 log10 x 5 53 log10 x 5 (log10 x + 3) Matematica di base I lezione 8/12 Funzione logaritmica Funzione logaritmica di base a (a > 0 e a 6= 1): f (x) = loga x • Non è definita su tutto R, il suo insieme di definizione è R+ = {x ∈ R : x > 0}, mentre la sua immagine è R. • La funzione logaritmica è monotona: ◦ crescente, se a > 1; ◦ decrescente, se 0 < a < 1. • La funzione logaritmica è monotona, quindi invertibile e la sua inversa è una funzione esponenziale. • Una funzione logaritmica molto utilizzata è la funzione logaritmo naturale, y = ln x, che ha come base il numero e; tale funzione è l’inversa della funzione esponenziale y = e x . Matematica di base I lezione 9/12 Equazioni e disequazioni 2 3. E’ data l’equazione 3x = 81. L’insieme di tutte le sue soluzioni reali è: A) B) C) D) E) {2} {−2, p+2} p {− log3 27, + log3 27} p {+ log3 27} {− ln 27, + ln 27} 4. La disequazione (1.5)x < 1 1.5 è verificata per A) B) C) D) E) nessun valore reale di x x < −1 x > −1 x <0 x <1 Matematica di base I lezione 10/12 Equazioni e disequazioni 5. Risolvi le seguenti disequazioni esponenziali: a) 2x ≤ 1 64 b) 3 x 1 ≥8 2 c) 22 x − 5 · 2x + 4 ≤ 0 d) 2x−1 · 3x+1 ≥ 9 e) 6 3 2 + ≤ x +5 2x − 1 2x + 1 2 −1 Matematica di base I lezione 11/12 Equazioni e disequazioni 6. Risolvi le seguenti disequazioni logaritmiche: a) log2 (x 2 − 3 x + 3) ≤ 0 b) logx x +3 ≥1 x −1 c) ln(x − 2) p ≥2 1 + ln(x − 2) d) log1/3 √ x + 1 ≤ log1/3 p 4 − x2 + 1 e) log |x 2 − x − 6| ≤ 0 Matematica di base I lezione 12/12