Elisa mi chiede aiuto per un problema riguardante un'equazione parametrica che può essere discussa analizzando il grafico di una funzione definita a tratti.
Ricevo da Elisa la seguente domanda:Caro professore, può spiegarmi questo esercizio?Data la funzione \[f(x)=\left\{ \begin{array}{lll} 0\quad x\le 0 \\ x^4 \quad 0<x<3 \\ 81 \quad x\ge 3 \end{array} \right.\]determinare l’immagine di \(f\) e stabilire per quali valori di \(a\in\mathbb{R}\) l’equazione \(f(x)=a\) ha soluzione unica e determinarla. Inoltre, dire per quali valori di \(a\) l’equazione \(f(x)=a\) non ha soluzione.Grazie.Le rispondo così:Cara Elisa,una volta rappresentata la funzione, il cui grafico è l’unione “continua” di due semirette parallele all’asse \(x\) e di un arco di curva crescente monotonamente da \(0\) a \(3^4=81\), si deduce facilmente che:1) l’immagine di \(f\), cioè il suo codominio, è l’insieme \({{C}_{f}}=\left[ 0,81 \right]\);2) le eventuali soluzioni dell’equazione corrispondono alle ascisse dei punti in cui una retta \(y=a\) parallela all’asse \(x\) incontra il grafico di \(f(x)\): chiaramente questo punto di intersezione è unico se e solo se \(0<a<81\), e in tal caso la soluzione è \(x=\sqrt[4]{a}\);3) l’equazione in questione non ha soluzioni se \(a\) è esterno al codominio, cioè per \(a<0\vee a>81\).Massimo Bergamini