Date le due curve di equazione f ( x ) = e x 2 4 x + 4 f( x )=e^{ x^2-4x+4 } e g ( x ) = cos ( x 2 ) g( x )=cos( x-2 ) dimostra che esiste almeno un valore c interno all’intervallo [0; 4] per il quale le rette tangenti alle curve, rispettivamente nei punti (c; f (c)) e (c; g (c)), sono parallele


Le due funzioni soddisfano le condizioni del teorema di Rolle all'interno dell'intervallo [0;4]. Infatti: f ( 0 ) = e 0 2 4 0 + 4 = e 4 ; f ( 4 ) = e ( 4 2 ) 2 = e 4 g ( 0 ) = cos ( 0 2 ) = cos ( 2 ) = cos ( 2 ) ; g ( 4 ) = cos ( 4 2 ) = cos ( 2 ) f( 0 )= e^{ 0^2 - 4 cdot 0 +4 } = e^4 ~;~ f( 4 ) = e^{ (4-2)^2 }=e^4 newline newline g( 0 ) = cos( 0-2 )= cos ( -2) = cos( 2 ) ~;~ g( 4 )= cos ( 4-2 )= cos( 2 )
Quindi esistono per le funzioni f(x) e g(x) due punti c e c' in cui le tangenti alle curve sono parallele. Occorre ora dimostrare che il punto è lo stesso sia per f(x) che per g(x).
Calcoliamo la derivata prima delle due funzioni, imponiamo che sia zero e verifichiamo in quale punto ciò accade.
f ' ( x ) = e x 2 4 x + 4 ( 2 x 4 ) = 2 ( x 2 ) e ( x 2 ) 2 g ' ( x ) = sin ( x 2 ) f'( x )= e^{ x^2 - 4 cdot x +4 } (2x-4)= 2(x-2) e^{(x-2)^2} newline newline g'( x ) = -sin( x-2 )
Si vede facilmente che ambedue le derivate si annullano in x=2 che è all'interno dell'intervallo [0;4].