1) Determinare l'insieme di definizione della funzione reale scritta in fig. 1.
2) Quale superficie rappresenta il grafico di f?
3) Quali sono le curve di livello?
Soluzione Quesito 1
La funzione è manifestamente definita in
Quesito 2
La superficie z=f(xy) è un cono di secondo grado di vertice l'origine delle coordinate (fig. 1). Quesito 3
Le curve di livello sono
1) Scrivere l'equazione della tangente in P(2,0)
2) Classificare gli eventuali punti singolari.
Soluzione
Poniamo
L'equazione della retta tangente è
Calcoliamo le derivate parziali:
Segue
Quindi l'equazione richiesta:
Per il quesito 2 dobbiamo risolvere il sistema:
Si noti che la funzione F(x,y) non è definita sull'asse y, mentre le derivate parziali rispetto alle variabili x e y, sono ivi definite con esclusione dell'origine (0,0). Ne segue che dobbiamo escludere dalle eventuali soluzioni i punti dell'asse y. Risolvendo con Mathematica otteniamo i seguenti punti singolari:
Per classificarli dobbiamo valutare
dove
A tale scopo determiniamo le derivate parziali seconde:
Segue
per cui i predetti punti sono nodi (punti doppi). Sfortunatamente non è possibile tracciare la curva via software. Ne possiamo avere un'idea da come il grafico z=F(x,y) interseca il piano z=0 (fig. 1). (altro…)