Lezione 47 — Asintoti e comportamento asintotico
Asintoti verticali, orizzontali e obliqui: definizioni per limite, calcolo per funzioni razionali, applicazioni in farmacocinetica, economia e crescita della popolazione.
Used in: 2º anno Scuola superiore · Equiv. Math II giapponese cap. 5 · Equiv. Klasse 11 analisi di funzioni tedesca
Rigorous notation, full derivation, hypotheses
Definizioni e teoremi
Asintoto verticale
"Diciamo che la funzione ha un asintoto verticale in se o ." — OpenStax Calculus Volume 1, §2.2
Asintoto orizzontale
"Una funzione ha un asintoto orizzontale di se o ." — OpenStax Calculus Volume 1, §4.6
Regola per razionali con , :
| Caso | AH | AO |
|---|---|---|
| No | ||
| (rapporto dei coef. dominanti) | No | |
| No | quoziente della divisione lunga | |
| No | No (crescita superlineare) |
Asintoto obliquo
"Se il grado del numeratore è uno in più del grado del denominatore, la funzione razionale ha un asintoto obliquo trovato per divisione polinomiale lunga." — APEX Calculus, §3.5
Funzioni classiche — tabella di riferimento
Tabella di asintoti per funzioni elementari. Punto centrale: arctan ha due AH distinti; tan ha infiniti AV.
Esempi risolti
Exercise list
42 exercises · 10 with worked solution (25%)
- Ex. 47.1Application
Determina tutti gli asintoti verticali di e l'asintoto orizzontale.
- Ex. 47.2Application
Determina gli asintoti verticali di .
- Ex. 47.3Application
Determina gli asintoti verticali di .
- Ex. 47.4ApplicationAnswer key
Per , determina la AV e calcola i due limiti laterali, indicandone i segni.
- Ex. 47.5ApplicationAnswer key
Determina l'unico asintoto verticale di .
- Ex. 47.6Application
Determina e descrivi tutti gli asintoti verticali di .
- Ex. 47.7Application
Determina gli asintoti verticali di .
- Ex. 47.8Understanding
La funzione ha asintoto verticale? Se sì, in quale punto e qual è il segno del limite?
- Ex. 47.9UnderstandingAnswer key
La funzione ha AV in ? In ? Giustifica ogni caso.
- Ex. 47.10Application
Determina tutti gli asintoti di .
- Ex. 47.11Application
Determina gli asintoti di .
- Ex. 47.12UnderstandingAnswer key
Una funzione razionale ha necessariamente AV in e ?
- Ex. 47.13Application
Determina l'asintoto orizzontale di .
- Ex. 47.14Application
Determina gli asintoti orizzontali di in e in separatamente.
- Ex. 47.15Application
Determina gli asintoti orizzontali di .
- Ex. 47.16ApplicationAnswer key
Determina l'asintoto obliquo di e l'asintoto verticale.
- Ex. 47.17Application
Determina l'asintoto obliquo di per divisione lunga.
- Ex. 47.18Application
Determina l'asintoto obliquo di usando il metodo dei limiti (, poi ).
- Ex. 47.19Application
Determina l'asintoto obliquo di .
- Ex. 47.20UnderstandingAnswer key
Analizza : semplifica, identifica eventuali asintoti e descrivi il grafico completo.
- Ex. 47.21Application
Identifica tutti gli asintoti di .
- Ex. 47.22Application
Identifica tutti gli asintoti di .
- Ex. 47.23Application
Identifica tutti gli asintoti di .
- Ex. 47.24Application
Determina gli asintoti orizzontali di .
- Ex. 47.25Application
Determina gli asintoti obliqui di .
- Ex. 47.26ApplicationAnswer key
Determina gli asintoti di .
- Ex. 47.27Application
Determina tutti gli asintoti di .
- Ex. 47.28Modeling
In farmacocinetica di eliminazione del primo ordine, con . Determina l'asintoto orizzontale e interpretalo clinicamente.
- Ex. 47.29Modeling
Nel modello (concentrazione del farmaco in mg/L), determina l'AH e calcola il tempo in cui la concentrazione raggiunge il del platò.
- Ex. 47.30Modeling
Costo totale . Costo medio . Determina gli asintoti di e interpretali economicamente.
- Ex. 47.31Modeling
Nel modello logistico , determina l'AH e interpretala biologicamente.
- Ex. 47.32Modeling
Oggetto in caduta con resistenza proporzionale alla velocità: . Determina l'asintoto orizzontale e spiega il ruolo dei parametri e .
- Ex. 47.33ModelingAnswer key
Nel modello (mg/L), in quanto tempo la concentrazione raggiunge il del valore asintotico?
- Ex. 47.34Modeling
Il campo elettrico di una carica puntiforme è per . Determina gli asintoti (AH e AV) e interpretali fisicamente.
- Ex. 47.35Modeling
L'iperbole ha asintoti obliqui. Determinali e disegna i rami e le rette asintotiche.
- Ex. 47.36ModelingAnswer key
Costo totale quadratico: (). Il costo medio ha quale asintoto obliquo? Interpretalo economicamente.
- Ex. 47.37Understanding
Una funzione può attraversare il proprio asintoto orizzontale?
- Ex. 47.38Understanding
Una funzione può avere asintoto orizzontale e asintoto obliquo nello stesso senso ()?
- Ex. 47.39Challenge
Determina tutti gli asintoti di .
- Ex. 47.40ProofAnswer key
Dimostra che se è asintoto obliquo di , allora necessariamente e .
- Ex. 47.41Proof
Prova rigorosamente che una funzione non può avere simultaneamente asintoto orizzontale e asintoto obliquo (con ) quando .
- Ex. 47.42Proof
Prova che se è razionale con , allora ha AH dove sono i coefficienti dominanti di e rispettivamente.
Fonti
- Calculus Volume 1 — OpenStax · Strang & Herman · 2016 · §2.2 (limiti infiniti e AV) e §4.6 (AH, AO, applicazioni) · CC-BY-NC-SA 4.0. Fonte primaria per definizioni, regola dei gradi e esempi applicati.
- APEX Calculus — Hartman et al. · 2024 · §1.4 (limiti infiniti, comportamento di tan e log) e §3.5 (schizzo di curve, AO per divisione lunga) · CC-BY-NC 4.0.
- Active Calculus — Boelkins · 2024 · §1.2 e §1.8 (comportamento di lungo termine, limiti all'infinito) · CC-BY-NC-SA 4.0. Approccio attivo con domande preliminari, esercizi di indagine.