Per questo post ringrazio un ragazzo del liceo scientifico che mi ha stimolato a scriverlo.
Data la funzione trigonometrica:
determinarne il codominio e la periodicità ed il valore di affinché abbia periodicità
Per arrivare alla soluzione vi sono diverse strade ma la più stimolante è sicuramente utilizzare le trasformazioni.
So che la funzione:
ha periodicità e codominio tra [-1 e 1].
Per inciso il codominio di una funzione è l’intervallo aperto o chiuso entro il quale la y assume determinati valori.
Infatti il grafico è:
Parto da quest’ultima per arrivare a quella di partenza.
Parto da questa:
(1)
pongo e quindi e quindi la (1) diventa:
ossia:
(2)
In questo caso il codominio qual è?
il codominio è tra [-2;2]. Lo si vede anche dal seguente grafico:
adesso applico la seguente trasformazione:
lasciando
che permette di avere la (2) trasformata in:
che diventa
(3)
il codominio prima era tra [-2;2] quindi diventa:
ossia il codominio è tra [-3;1] che si vede anche dal grafico:
Adesso applico la trasformazione:
e
quindi la (3) diventa:
(4)
questa trasformazione non cambia la periodicità della mia funzione in quanto sommare o sottrarre una quantità all’argomento del seno fa sì che l’andamento periodico della funzione si sposti in avanti o indietro.
Infatti il grafico della (4) è uguale a quello della (3) solo spostato indietro:
la linea blu identifica la curva (3) mentre quella rossa la curva (4) che è uguale solo spostata all’indietro di .
Ultima trasformazione che va ad influire sul calcolo della periodicità.
e
allora la (4) diventa:
(5)
la periodicità diventa:
.
ossia è .
Se io volessi trovare il valore di k per cui la periodicità sia è sufficiente quindi risolvere questa semplice equazione:
che fornisce come soluzione 2!