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Lemma di Fermat - Enunciato e dimostrazione

ENUNCIATO

Data una funzione e un punto , in cui la funzione sia derivabile. Se è un punto di estremo relativo (massimo o minimo), allora .

SIGNIFICATO GEOMETRICO

Dal Lemma di Fermat di deduce che la retta tangente nei punti di massimo o minimo di una funzione, ove in questi punti sia derivabile, è parallela all'asse X.

ISTRUZIONI

  • Muovi il punto P sulla curva in modo da valutare il valore della derivata
  • Con l'opzione "Mostra pt modifica" è possibile visualizzare 4 punti con i quali modificare la curva
  • Con l'opzione "Mostra tangenti" è possibile visualizzare le tangenti alla curva nei punti estremali
  • Con l'opzione "Mostra f'(x)" è possibile visualizzare la curva della derivata della funzione e le relative intersezioni con l'asse X

DIMOSTRAZIONE

Per ipotesi la funzione è derivabile in , quindi Supponiamo che sia un punto di massimo relativo, ovvero Allora si ha:
  • la derivata sinistra
  • la derivata destra
essendo sempre per definizione di massimo. Ma per ipotesi la funzione è derivabile in , quindi derivata destra e sinistra sono uguali a , ed essendo una positiva e l'altra negativa implicano che . Analogamente il teorema si dimostra se è un punto di minimo relativo. Il caso di punti estremali assoluti è un caso particolare dei relativi.