[Analisi] Trovare a e b affinché f(0)=4 e lim x->+inf f(x)=0

Tutti i Colori della Matematica Esercizio 982 pag. 156

Data la funzione \Large \displaystyle y= \frac{(a-3)x^2+8}{ax^2+b} trovare a e b affinché f(0)=4 e \Large \displaystyle \lim_{x \to +\infty} f(x)=2

Troviamo f(0) sostituendo nella funzione lo 0 al posto della x ottenendo:

\Large \displaystyle f(0)= \frac{(a-3)\cdot 0+8}{a\cdot 0+b}= \frac{8}{b}

poniamo il risultato di f(0) = 4 ottenendo:

\Large \displaystyle f(0)=\frac{8}{b}=4\;\Rightarrow \; b=\frac{8}{4}\;\Rightarrow \; b=2

Sostituiamo ora il valore di b=2 appena trovato nella funzione di partenza ottenendo:

\Large \displaystyle f(x)= \frac{(a-3)x^2+8}{ax^2+2}

Calcoliamo ora il limite per x→∞ ottenendo:

\Large \displaystyle \lim_{x \to +\infty} \frac{(a-3)x^2+8}{ax^2+2}=\\=\lim_{x \to +\infty} \frac{x^2[(a-3)+\frac{8}{x^2}]}{x^2(a+\frac{2}{x^2})}

Semplificando x2 sia al numeratore che al denominatore e considerando che i termini 8/x2 e 2/x2 tendono a o per x→∞ avremo:

\Large \displaystyle \lim_{x \to +\infty} \lim_{x \to +\infty} \frac{\not x^2[(a-3)+0]}{\not x^2(a+0)}

poniamo il risultato del limite = 2 ottenendo:

\Large \displaystyle \frac{a-3}{a}=2\;\Rightarrow \;a-3=2a\;\Rightarrow \;a=-3

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