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La funzione \( y = \sqrt{ \frac{1}{8}x - x^{4} } \) è definita per \( 0 \leq x \leq \frac{1}{2} \).
Solución
Ecco la funzione data:
\[ y = \sqrt{ \frac{1}{8}x - x^{4} } \]
### Dominio della Funzione
Perché l'espressione all'interno della radice quadrata sia definita nei numeri reali, dobbiamo avere:
\[
\frac{1}{8}x - x^{4} \geq 0
\]
Risolviamo l'inequazione:
\[
x^{4} \leq \frac{1}{8}x
\]
Portiamo tutti i termini a un lato:
\[
x^{4} - \frac{1}{8}x \leq 0
\]
Fattorizziamo:
\[
x \left( x^{3} - \frac{1}{8} \right) \leq 0
\]
Le soluzioni di questa inequazione si ottengono analizzando i segni dei fattori:
1. \( x = 0 \)
2. \( x^{3} - \frac{1}{8} = 0 \) → \( x = \sqrt[3]{\frac{1}{8}} = \frac{1}{2} \)
Quindi, dobbiamo considerare gli intervalli determinati da queste radici:
- \( x < 0 \)
- \( 0 \leq x \leq \frac{1}{2} \)
- \( x > \frac{1}{2} \)
Analizzando i segni in ciascun intervallo, si trova che l'inequazione è soddisfatta per:
\[
0 \leq x \leq \frac{1}{2}
\]
### Grafico della Funzione
La funzione \( y = \sqrt{ \frac{1}{8}x - x^{4} } \) è definita solo nell'intervallo \( 0 \leq x \leq \frac{1}{2} \).
Nel grafico, \( y \) sarà reale e non negativa solo in questo intervallo. La funzione inizierà da \( y = 0 \) quando \( x = 0 \), aumenterà fino a un valore massimo e poi tornerà a zero quando \( x = \frac{1}{2} \).
### Comportamento Asintotico
Dato che la funzione è definita solo in un intervallo limitato, non presenta asintoti nel dominio reale. Tuttavia, all'estremità \( x = \frac{1}{2} \), la derivata si comporta in modo particolare, indicando un punto di massimo locale.
### Derivata della Funzione
Per analizzare ulteriormente la funzione, possiamo calcolare la sua derivata:
\[
y = \sqrt{ \frac{1}{8}x - x^{4} }
\]
Utilizzando la regola della catena:
\[
\frac{dy}{dx} = \frac{1}{2} \left( \frac{1}{8}x - x^{4} \right)^{-\frac{1}{2}} \left( \frac{1}{8} - 4x^{3} \right)
\]
La derivata ci permette di determinare i punti di massimo e minimo della funzione all'interno del dominio.
### Conclusione
La funzione \( y = \sqrt{ \frac{1}{8}x - x^{4} } \) è definita per \( 0 \leq x \leq \frac{1}{2} \) ed è continua e differenziabile all'interno di questo intervallo. Il grafico rappresenta una curva che parte da zero, raggiunge un massimo e torna a zero all'estremo superiore del dominio.
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