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75. Sia la curva dell’equazione 2ax - xx = yy, e
si voglia sapere, a quale punto dell’asse dell’ascisse x corrisponda la
massima ordinata y, e cosa essa sia.
Differenziata l’equazione, sarà 2adx -
2xdx = 2ydy, cioè . Facendo la supposizione che dy = 0,
dovrà essere zero il numeratore della frazione, e però sarà a – x = 0,
onde x = a; adunque la massima ordinata corrispondente a quell’ascissa,
che sia uguale ad a; sostituito questo valore in luogo di x nella
proposta equazione, sarà 2aa – aa = yy, e cioè y = ± a; la
massima ordinata adunque positiva, e negativa è uguale ad a. Facendo la
supposizione di dy = ¥, dovrà essere zero il
denominatore della frazione, e però sarà y = 0, sostituito pertanto
questo valore in luogo di y nella proposta equazione, avremo x = 0, ed x = 2a; vale
a dire, che x = 0 sarà la minima, ed x = 2a la massima; o più
propriamente, che quando sia x = 0, ed x = 2a, essendo infinita
la dy rispetto alla dx, la sottotangente sarà nulla, cioè la tangente
parallela alle ordinate y.
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76. Sia la curva dell’equazione xx – ax = yy.
Differenziando sarà . La supposizione di dy
= 0 ci dà
, ma sostituito questo valore in luogo di x nella
proposta equazione, la y si trova immaginaria, dunque la curva non â
ordinata, che a tale ascissa corrisponda, e però molto meno avrà massima o
minima. La supposizione di dy = ¥, cioè di dx = 0, vale
a dire, che la tangente sarà perpendicolare all’asse delle ascisse x nel
punto, in cui è y = 0, il quale corrisponde alle due ascisse x = 0,
ed x = a, poiché sostituito in luogo di
y il zero nella proposta equazione, sarà xx – ax = 0, e
però x = 0, ed x = a .
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77. Sia la curva dell’equazione 2axy = a3
+ axx –bxx, in cui le x sono le ascisse, y le ordinate. Differenziando sarà 2axdy + 2aydx =
2axdx – 2bxdx, e però . La supposizione di dy
= 0 ci dà
, e sostituito questo
valore nell’equazione proposta, sarà
, cioè
, ed
, massima , o minima ordinata. E poiché abbiamo
, fatta la sostituzione del valore della y, sarà
, ascissa, a cui
corrisponde la ritrovata massima , o minima ordinata. La supposizione di dy
= ¥, o sia di dx = 0 ci dà ax = 0,
cioè x = 0 , e fatta la sostituzione nella proposta equazione, sarà a3
= 0, ma implica, che una quantità data finita sia zero, adunque la curva non
averà altri massimi, o minimi dai ritrovati nella prima supposizione, i quali
per l’ambiguità de’ segni sono due, ed eguali; uno positivo, che corrisponde
all’ascissa positiva, l’altro negativo, che corrisponde all’ascissa negativa.
78. Ci dà il metodo confusamente i massimi, e minimi,
né in forza di esso si possono distinguere gl’uni dagl’altri, si riconoscono
però quando sia noto l’andamento della curva; ma senza tale notizia si può
procedere così . Si assegni all’ascissa dell’equazione data un valore per poco
maggiore, o minore di quello, che corrisponde alla massima, o minima ordinata,
di cui si tratta, ed il valore dell’ordinata, che indi nasce, scioglierà il
quesito; poiché se sarà maggiore di quello somministratoci dal metodo, la
questione sarà de’ minimi; ed all’opposto essendo, sarà de’ massimi. La curva
adunque di quest’esempio avrà due minimi.
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79. Sia la curva MADEAN ( Fig. 53. )
dell’equazione x3 + y3 = axy, AB = x, BE = y. Differenziando si averà
|
|
= AB. La supposizione di dx = 0
ci darà , e fatta la sostituzione nell’equazione data, sarà
, quindi
la massima AC, cui corrisponde y = CD =
, che è tangente nel punto D.
80. Ma prima di passare più avanti con gl’esempj , è
necessario prevenire un caso, che suole alcuna volta succedere, ed è che tanto
la supposizione di dy = 0, quanto quella di dy = ¥ ci fornisca un medesimo valore
dell’ordinata, o dell’ascissa, ed è in tale caso che non si determina alcun
massimo o minimo, ma bensì un punto di intersecazione, o d’incontro di due rami
della curva . E la ragione è evidente, imperciocchè essendo eguale ad una
frazione, se dal numeratore si ricava lo stesso valore della x, per
esempio, che si ricava dal denominatore, quello valore, o radice sostituita
renderà nullo l’uno e l’altro, e però in tal punto di curva sarà
, ma si è veduto di sopra al num. 69., che
indica sempre l’incontro di due rami di curva , adunque ec.
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81. Sia la curva GFM ( Fig. 51.) la
Parabola cubica dell’equazione y – a
=, BE = EF = a, BC = x, CG = y .
Differenziando sarà
. La supposizione di dy = 0 ci dà x = a; la supposizione
di dy = ¥ ci
|
dà parimenti x = a, adunque la curva
â un punto d’incontro F, che corrisponde all’ascissa x = a, ed
alla minima ordinata y = a, che si cava dalla proposta equazione,
sostituito in luogo di x il suo valore. Sia la stessa equazione, ma libera da’
radicali, cioè |
Ma se opereremo sopra l’equazione , che esprime il solo ramo GF (
esprimerebbe l’altro ramo FM) avremo
.
La supposizione di dy = 0 nulla ci fa
sapere; la supposizione di dy = ¥ ci dà x = a, e però y = a, ed
il punto F in questo caso ci fornisce un massimo rispetto alla x,
ed un minimo rispetto alla y.
82. Dissi, che la supposizione
di dy = 0 , che ci dà nulla ci fa sapere,
intendendo rispetto ai massimi finiti, perché comprendendo anco gl’infiniti,
ella ce ne somministra due. Se
, sarà dunque a = 0, e sostituito questo valore nella
proposta equazione , sarà essa
, cioè
, e però x, ed y infinite. Due sono i
massimi , servendo uno al ramo FG , l’altro al ramo FM , poiché
posta a = 0 , l’equazione ambedue gli esprime.
Nascerà generalmente questo
caso ogni qual volta la supposizione di dy = 0 , o di dy = ¥ ci dia un’espressione finita costante, o un
divisore costante eguale al zero, il quale valore sostituito nell’equazione
proposta , non porti o immaginario , o contradizione; e la ragione si è che una
quantità finita non può essere presa per zero, se non rispetto a quantità
infinita.
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83. Sia la curva (Fig. 54. ) dell’equazione , AB = a; AC,
o AP = x; CM , o PM = y ; differenziando
|
sarà |
de’ rami della curva, ed darà la massima ordinata
, o Cm . Il luogo del sopra posto esempio può
chiamarsi luogo doppio, il quale nasce dall’essere alzata al quadrato l’una, o
l’altra delle due semplici formole ax – xx = yy, al circolo, o pure xx
– ax = yy, all’iperbola. Quindi non sarebbe bastato il ridurre l’equazione
al semplice circolo, o alla semplice iperbola, ma era necessario avere mira
alla complicazione delle dette curve fra loro.
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84. Sia la curva della Fig. 55. , la di cui
equazione , AP = x, PM = y, AD = 2a.
Differenziando sarà
|
|
il valore non serve, perché
sostituito nell’equazione proposta rende immaginaria la ordinata, la quale è
generalmente immaginaria, qualora si assuma x maggiore di 2a,
come manifestamente si vede. Sostituiamo perciò l’altro valore
, ci dà
. Fatta adunque
, saranno PM, PM
le massime ordinate, positiva l’una, e negativa l’altra, ed
.
La supposizione di dy = ¥ ci dà x = 0, ed x
= 2a; sostituiti questi valori nell’equazione proposta si averà y =
0, ed dy = ¥; vale a dire, che presa x
= 0, cioè nel punto A, la tangente sarà parallela alle ordinate PM,
e presa x = 2a = AD, la ordinata sarà infinita, cioè asintoto della
curva rispetto ai rami BH , BI .
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85. Sia la Concoide dell’equazione . Differenziando sarà
.
Nel primo Libro al num. 239. sono stati da me
considerati tre casi di questa curva; il primo quando sia a = b ; il
secondo quando sia b minore di a ; ed il terzo quando b
sia maggiore di a .
|
Rispetto al primo caso: la curva sarà
quella della Fig. 56., e l’equazione |
quando sia x = - a, cioè presa GP =
a, la curva averà nel punto P un’incontro di due rami.
Il valore x = a sostituito
nell’equazione ci dà y = 0, adunque la medesima x sarà = a =
GA, a cui corrisponde y = 0. Il valore x = 0 sostituito ci dà
y = ¥; adunque per lo punto G,
per cui x = 0 , condotta una
parallela alle ordinate, toccherà la curva in infinita distanza, vale a
dire, sarà un’asintoto [sic].
|
Rispetto agli altri due casi: ( Fig. 57.
58. ) sia GA = GK = a, GP = b, ed il resto come sopra. La
supposizione di dy = 0 ci darà – x4 – bx3-
aabx- aabb = 0, cioè La supposizione di dy = ¥ ci darà Il valore x = - b, che nel secondo
caso sostituito nell’equazione rende y = 0, ci viene somministrato da
ambedue le supposizioni, adunque ( Fig. 57. ) presa GP dalla
parte de’ negativi , ed = -b , il
punto P sarà un’incontro [sic], o sia una intersecazione
di due rami di curva. Lo stesso valore x = - b, sostituito nell’equazione
della curva Il valore |
57. ), fatta ,sarà IN la massima ordinata
. Il valore x = 0 ci dà y = ¥, cioè asintoto; il valore x = ± a ci
dà y = 0, cioè la tangente ne’ punti A , K parallela
all’ordinate.
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86. Sia la mezza Cicloide abbreviata AMF (
Fig. 59.), chiamata AB =2a, BF = b; AP = x, PM = z,
la semiperiferìa ANB = c, l’arco AN = q; sarà , e per la proprietà della curva, è ANB , BF ::
AN , NM ; cioè
|
c , b :: q , |
La supposizione di dz = ¥ ci dà x = 0, ed x = 2a, vale a
dire, che ne’ punti A, F la tangente sarà parallela alle
ordinate.