Studiare il moto di una particella vincolata a muoversi lungo l'asse x, secondo la legge oraria:
dove i coefficienti hanno le appropriate unità di misura in modo che t si misuri in secondi e x in centimetri.
Soluzione
Studiare il moto assegnato equivale ad eseguire uno studio di funzione (della x(t)). Insieme di definizione
La funzione è definita per t>-1, ma a noi interessa la sua restrizione all'intervallo [0,+oo), poiché assumiamo tacitamente t=0 come istante iniziale. Intersezione con gli assi
Asse delle ordinate:
A(0,2) è, dunque, il punto di intersezione del diagramma orario x=x(t) con l'asse delle ordinate o ciò che è lo stesso, x=2 è l'ascissa della particella a t=0.
Asse delle ascisse:
Soluzione
Dal momento che abbiamo una funzione periodica di periodo T=π riferiamoci all'intervallo [0,π]. Evidentemente
Dobbiamo poi escludere la discontinuità di tan2x nell'intervallo (0,(π/2)). Deve perciò essere:
In definitiva il campo di esistenza che ci interessa è
Per quanto riguarda il segno, si ha manifestamente
In figura la regione in grigio denota la porzione del piano cartesiano non attraversata dal grafico della funzione, mentre i pallini gialli indica i punti di accumulazione non appartenenti a X.
Studiamo il comportamento della funzione in un intorno destro di x=0. Abbiamo
Calcoliamo a parte
per cui
Ne consegue che x=0 è una discontinuità eliminabile. Passiamo al punto x=π/4: