Grafici di Funzioni
// plotter interattivo · zoom · più funzioni · punti notevoli
Algebra
// equazioni di 2° grado · sistemi lineari · disequazioni · polinomi
Equazione di 2° Grado
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ax² + bx + c = 0
x = (−b ± √Δ) / 2a
Δ = b² − 4ac
Δ > 0 → 2 soluzioni reali distinte · Δ = 0 → 1 soluzione doppia · Δ < 0 → nessuna soluzione reale
x₁ + x₂ = −b/a x₁ · x₂ = c/a
Relazioni di Viète: la somma delle soluzioni è −b/a, il prodotto è c/a.
Calcolatore
Sistema Lineare 2×2
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a₁x + b₁y = c₁
a₂x + b₂y = c₂
D = a₁b₂ − a₂b₁
x = (c₁b₂ − c₂b₁) / D
y = (a₁c₂ − a₂c₁) / D
Metodo di Cramer. Se D = 0 il sistema è indeterminato o impossibile.
Calcolatore (Cramer)
Prodotti Notevoli
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(a + b)² = a² + 2ab + b²
(a − b)² = a² − 2ab + b²
(a + b)(a − b) = a² − b²
(a + b)³ = a³ + 3a²b + 3ab² + b³
(a − b)³ = a³ − 3a²b + 3ab² − b³
a³ + b³ = (a + b)(a² − ab + b²)
a³ − b³ = (a − b)(a² + ab + b²)
Disequazioni di 2° Grado
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ax² + bx + c > 0
Si calcola Δ e si trovano le radici x₁, x₂ (se esistono). La parabola è positiva:
Se a > 0: esterna alle radici → x < x₁ oppure x > x₂
Se a < 0: interna alle radici → x₁ < x < x₂
Se Δ < 0: se a > 0 → sempre vera; se a < 0 → mai vera
Se a < 0: interna alle radici → x₁ < x < x₂
Se Δ < 0: se a > 0 → sempre vera; se a < 0 → mai vera
Calcolatore
Binomio di Newton
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(a + b)ⁿ = Σ C(n,k) · aⁿ⁻ᵏ · bᵏ
C(n,k) = n! / (k!(n−k)!)
C(n,k) = coefficiente binomiale · n! = fattoriale di n
Calcolatore coefficiente binomiale
Logaritmi ed Esponenziali
// proprietà dei logaritmi · equazioni esponenziali · cambio base
Proprietà dei Logaritmi
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logₐ(x · y) = logₐx + logₐy
logₐ(x / y) = logₐx − logₐy
logₐ(xⁿ) = n · logₐx
logₐa = 1 logₐ1 = 0
logₐx = log_b(x) / log_b(a)
Formula del cambio di base: per convertire logaritmi da una base all'altra.
ln x = logₑx (logaritmo naturale) · log x = log₁₀x (logaritmo decimale)
Calcolatore Logaritmi
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logₐx = y ⟺ aʸ = x
Calcolatore
Esponenziali
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aⁿ · aᵐ = aⁿ⁺ᵐ
aⁿ / aᵐ = aⁿ⁻ᵐ
(aⁿ)ᵐ = aⁿ·ᵐ
(ab)ⁿ = aⁿ · bⁿ
a⁰ = 1 a⁻¹ = 1/a
a¹ᐟ² = √a aⁿᐟᵐ = ᵐ√(aⁿ)
e = 2,71828... (numero di Nepero / Eulero)
Limiti
// limiti notevoli · forme indeterminate · confronto infiniti
Limiti Notevoli
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lim(x→0) sin(x)/x = 1
lim(x→0) (1 − cos x)/x² = 1/2
lim(x→0) tan(x)/x = 1
lim(x→0) (eˣ − 1)/x = 1
lim(x→0) ln(1+x)/x = 1
lim(x→0) (1+x)¹ᐟˣ = e
lim(x→∞) (1 + 1/x)ˣ = e
lim(x→0) (aˣ − 1)/x = ln a
lim(x→0) [(1+x)ᵅ − 1]/x = α
Forme Indeterminate
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Le forme indeterminate sono espressioni il cui limite non è determinabile direttamente:
0/0 ∞/∞ 0 · ∞ ∞ − ∞ 0⁰ ∞⁰ 1^∞
Gerarchia degli infiniti (per x → +∞):
log x ≪ xᵅ ≪ aˣ ≪ x! ≪ xˣ
I logaritmi crescono più lentamente dei polinomi, che crescono più lentamente degli esponenziali.
Calcolatore Limiti Polinomiali
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lim(x→∞) (aₙxⁿ + ...) / (bₘxᵐ + ...) = ?
Per rapporti di polinomi: confronta i gradi.
Rapporto di polinomi per x → ∞
Derivate
// regole di derivazione · derivate fondamentali · studio di funzione
Regole di Derivazione
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D[c] = 0
D[c · f(x)] = c · f'(x)
D[f ± g] = f' ± g'
D[f · g] = f'g + fg'
D[f/g] = (f'g − fg') / g²
D[f(g(x))] = f'(g(x)) · g'(x)
L'ultima è la regola della catena (chain rule), fondamentale per le funzioni composte.
Derivate Fondamentali
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D[xⁿ] = n · xⁿ⁻¹
D[eˣ] = eˣ
D[aˣ] = aˣ · ln a
D[ln x] = 1/x
D[logₐx] = 1/(x · ln a)
D[sin x] = cos x
D[cos x] = −sin x
D[tan x] = 1/cos²x = 1 + tan²x
D[√x] = 1/(2√x)
D[arcsin x] = 1/√(1−x²)
D[arccos x] = −1/√(1−x²)
D[arctan x] = 1/(1+x²)
Retta Tangente
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y = f(x₀) + f'(x₀)(x − x₀)
x₀ = punto di tangenza · f'(x₀) = pendenza della retta tangente
Retta tangente a f(x) = ax²+bx+c
Studio di Funzione (Schema)
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1. Dominio
2. Intersezioni con gli assi (f(0), f(x)=0)
3. Segno della funzione (f(x) > 0)
4. Limiti agli estremi del dominio (asintoti)
5. Derivata prima → crescenza/decrescenza, massimi e minimi
6. Derivata seconda → concavità, flessi
7. Grafico
2. Intersezioni con gli assi (f(0), f(x)=0)
3. Segno della funzione (f(x) > 0)
4. Limiti agli estremi del dominio (asintoti)
5. Derivata prima → crescenza/decrescenza, massimi e minimi
6. Derivata seconda → concavità, flessi
7. Grafico
f'(x) > 0 → crescente · f'(x) < 0 → decrescente
f''(x) > 0 → concava verso l'alto ∪ · f''(x) < 0 → concava verso il basso ∩
f''(x) > 0 → concava verso l'alto ∪ · f''(x) < 0 → concava verso il basso ∩
Integrali
// integrali immediati · per parti · sostituzione · definito
Integrali Fondamentali
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∫ xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n+1) + C (n ≠ −1)
∫ 1/x dx = ln|x| + C
∫ eˣ dx = eˣ + C
∫ aˣ dx = aˣ/ln a + C
∫ sin x dx = −cos x + C
∫ cos x dx = sin x + C
∫ 1/cos²x dx = tan x + C
∫ 1/√(1−x²) dx = arcsin x + C
∫ 1/(1+x²) dx = arctan x + C
Integrazione per Parti
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∫ f · g' dx = f · g − ∫ f' · g dx
Regola LIATE per scegliere f (nell'ordine): Logaritmica, Inversa trig., Algebrica, Trigonometrica, Esponenziale.
Integrale Definito
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∫ₐᵇ f(x)dx = F(b) − F(a)
Teorema fondamentale del calcolo: l'integrale definito è la differenza della primitiva calcolata negli estremi.
F(x) = primitiva di f(x) · a, b = estremi di integrazione
Integrale definito di ax²+bx+c
Successioni e Serie
// progressioni aritmetiche · geometriche · serie notevoli
Progressione Aritmetica
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aₙ = a₁ + (n−1) · d
Sₙ = n(a₁ + aₙ) / 2
a₁ = primo termine · d = ragione (differenza costante) · Sₙ = somma dei primi n termini
Calcolatore
Progressione Geometrica
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aₙ = a₁ · qⁿ⁻¹
Sₙ = a₁(qⁿ − 1) / (q − 1)
S∞ = a₁ / (1 − q) (|q| < 1)
q = ragione (rapporto costante) · S∞ = somma della serie geometrica convergente
Calcolatore
Probabilità e Statistica
// combinatoria · probabilità · media · varianza · deviazione standard
Calcolo Combinatorio
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Permutazioni: Pₙ = n!
Disposizioni: D(n,k) = n!/(n−k)!
Combinazioni: C(n,k) = n!/(k!(n−k)!)
Pₙ = modi di ordinare n oggetti · D(n,k) = scelte ordinate di k da n · C(n,k) = scelte non ordinate
Calcolatore
Probabilità
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P(A) = casi favorevoli / casi possibili
P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B)
P(A ∩ B) = P(A) · P(B|A)
P(A|B) = P(A ∩ B) / P(B)
Indipendenti: P(A ∩ B) = P(A) · P(B) · Complementare: P(Ā) = 1 − P(A)
Bayes: P(A|B) = P(B|A) · P(A) / P(B)
Statistica Descrittiva
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μ = Σxᵢ / n
σ² = Σ(xᵢ − μ)² / n
σ = √σ²
μ = media · σ² = varianza · σ = deviazione standard
Calcolatore (valori separati da virgola)
Fattoriale
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n! = n · (n−1) · ... · 2 · 1
0! = 1
Calcolatore fattoriale