I 10 QUESITI DI MATEMATICA 

P.N.I MATURITA' 2001

 

Provare che una sfera è equivalente ai 2/3 del cilindro circoscritto. Per calcolare detto rapporto è sufficiente scrivere le formule dei due volumi e calcolarne il rapporto. Per provare quanto richiesto si deve dimostrare a priori le formule dei volumi e solo successivamente determinare il rapporto. 
Determinare il numero delle soluzioni dell'equazione x ex+ x e -x -2=0  
Dimostrare che se p(x) è un polinomio, allora tra due qualsiasi radici distinte di p(x) c'è una radice di p'(x) Per il teorema di Rolle.sia x=a e x=b due radici dell'equazione. posto y=p(x)    y(a)= y(b) = 0. La funzione è continua e derivabile tra a e b e pertanto esiste un punto tra a e b in cui la derivata vale 0.
Calcolare la derivata della funzione f(x)= arcsen x + arcos x. Quali conclusioni se ne possono trarre per la f(x)? f'(x) = 0 e quindi la funzione f(x) è costante tra 0 e p / 2 ( intersezione dei domini) e vale sempre p /2 ( angoli complementari)
Calcolare l'integrale
Con uno dei metodi di quadratura studiati si calcoli un'approssimazione dell'integrale definito e si confronti il risultato ottenuto con il valore esatto dell'integrale. Integrale immediato:

Calcolo numerico con il metodo dei trapezi:

Verificato che l'equazione x - e -x = 0 ammette una sola radice positiva compresa tra 0 e 1 se ne calcoli un'approssimazione applicando uno dei metodi studiati. se poniamo f(x)=  x - e -x questa funzione soddisfa alle ipotesi della ricerca degli zeri. Infatti f( 0) = - 1 e f(1)= 1 - 1/e. Inoltre la f'(x)= 1 + e -x ( sempre positiva) e pertanto esiste solamente un punto tra 0 e 1 in cui detta funzione vale zero. In questo modo troviamo la soluzione ( vedere punto 3 del problema n.2)
Una classe è composta da 12 ragazzi e 4 ragazze. Tra i sedici allievi se ne scelgono 3 a caso: qual'è la probabilità che essi siano tutti maschi? Per calcolare la probabilità richiesta possiamo seguire due diversi cammini:
  1. Estrazione successiva. Si sceglie il primo, successivamente il secondo ed infine il terzo. In questo caso la probabilità sarà p= 12/16 11/15 10/14 = 11 / 28
  2. Probabilità ipergeometrica: p= (Probabilità di estrarre 3 maschi tra i 12 possibili) /( probabilità di estrarre 3 persone tra le 15)   ossia: 

C12,3 / C15,3 = [12! /(9! 3!)][ (12! 3!) / 15!] = 44/91

Spiegare il significato di sistema assiomatico ...  
Dire formalizzando la questione e utilizzando il teorema del valor medio o di Lagrange, se è vero che:" se un automobilista compie un viaggio senza soste in cui la velocità media è 60Km/h, allora almeno una volta durante il viaggio il tachimetro dell'auto deve indicare esattamente 60 Km/h. La legge oraria dello spostamento e della velocità sono funzioni continue nella variabile tempo. Utilizzando la legge oraria della velocità e applicando quanto visto per il teorema del valor medio, per il tratto tra t=a e t=b, siamo certi che esiste un solo punto t=c(con c compreso tra a e b) in cui v(t)= Integrale della velocità / (b-a)

Utilizzando la legge oraria dello spostamento, sapendo che la velocità media è data da (p(b) - p(a))/(b-a) esiste per il teorema di Lagrange almeno un punto in cui la derivata della legge oraria (la velocità) è uguale alla velocità media (il rapporto incrementale).