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Questionario sul Differenziale di una Funzione

Risolvi da solo i singoli quesiti e controlla la soluzione premendo il tasto corrispondente.

Quesito 1

Calcola il differenziale della funzione \( f(x) = \sqrt{1 + 3x^2} \) nel punto \( x_0 = 1 \).
Spiega il significato geometrico del risultato trovato.

Quesito 2

Data la funzione \( f(x) = \sin(x^2) \), determina l’approssimazione lineare (differenziale) dell’incremento \( \Delta f \) quando \( x \) passa da \( x_0 = 0 \) a \( x = 0{,}1 \).

Quesito 3

Servendoti del concetto di differenziale, calcola un valore approssimato di \( \ln(1.1) \) e confrontalo con il risultato ottenuto utilizzando una calcolatrice.

Quesito 4

Servendoti del concetto di differenziale, calcola un valore approssimato di \( \sqrt{9.15} \) e confrontalo con il risultato ottenuto utilizzando una calcolatrice.

Quesito 5

Servendoti del concetto di differenziale, di quanto aumenta l'area di un cerchio di raggio \(r=5\ \text{m}\) quando il raggio aumenta di \(6\ \text{mm}\)? E di quanto diminuisce l'area se il raggio diminuisce di \(8\ \text{mm}\)? Indica anche le variazioni percentuali dell'area in entrambi i casi. Giustifica dettagliatamente i vari passaggi, richiamando la teoria utilizzata.

Quesito 6

Servendoti del concetto di differenziale, calcola di quanto varia (in valore assoluto e in percentuale) la superficie di una sfera di raggio \( r = 4\ \text{m} \) quando il raggio aumenta di \(1\ \text{cm}\) o diminuisce di \(2\ \text{cm}\). Giustifica dettagliatamente i vari passaggi, richiamando la teoria utilizzata.

Quesito 7

In fisica, l’energia potenziale elettrica tra due cariche puntiformi \(Q\) e \(q\) separate da una distanza \(r\) è data da: \[ U(r) = k\,\frac{Qq}{r}, \] dove \(k = 9.0 \times 10^9\ \text{N·m}^2/\text{C}^2\). Servendoti del concetto di differenziale, determina di quanto varia approssimativamente l’energia potenziale \(U\) quando la distanza \(r\) aumenta da \(2.00\ \text{m}\) a \(2.02\ \text{m}\), nel caso in cui \(Q = 2.0\times10^{-6}\ \text{C}\) e \(q = 3.0\times10^{-6}\ \text{C}\). Spiega dettagliatamente i passaggi e il significato fisico del risultato.

Quesito 8

In economia, il costo medio di produzione per unità è definito come: \[ C_m(x) = \frac{C(x)}{x}, \] dove \(C(x)\) è il costo totale per produrre \(x\) unità di un bene. Un'azienda ha un costo totale dato da: \[ C(x) = 5000 + 20x + 0.1x^2 \quad \text{(in euro)}, \] dove \(x\) è il numero di unità prodotte. Servendoti del concetto di differenziale, stima di quanto varia il costo medio unitario quando la produzione passa da \(x = 100\) unità a \(x = 105\) unità. Calcola anche la variazione percentuale e spiega il significato economico del risultato.