La derivata: il tasso di variazione istantaneo

Scheda operativaLiceo · 5ªmatematica

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Stesso argomento, tre livelli: Sintetica (più breve), Standard, Estesa (più completa).

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Svolgi con cura i seguenti esercizi sul quaderno, mostrando tutti i passaggi di calcolo. Quando ti viene chiesto di derivare, indica esplicitamente la regola usata (potenza, prodotto, quoziente, catena). Per i problemi applicativi, ricorda che la derivata rappresenta un tasso di variazione istantaneo.

  1. La derivata della funzione f(x) = 5x³ − 2x + 7 è:
  1. Se in un punto x₀ la derivata di una funzione vale zero, allora x₀ è certamente un punto di massimo o di minimo relativo.
  1. Geometricamente, la derivata di una funzione in un punto rappresenta il coefficiente angolare della retta ___ al grafico nel punto considerato.

  2. Associa ogni funzione alla sua derivata corretta. | Colonna A | Colonna B | |---|---| | f(x) = cos x | 1/x | | f(x) = ln x | eˣ | | f(x) = eˣ | 5x⁴ | | f(x) = x⁵ | −sen x |

  3. Calcola la derivata della funzione f(x) = (2x² + 3)·(x − 4) applicando la regola del prodotto, poi verifica il risultato sviluppando prima il prodotto e derivando termine a termine.

  4. Applicando la regola della catena, la derivata di y = sen(x² + 1) è:

  1. Determina la derivata della funzione f(x) = (3x − 1) / (x² + 2) utilizzando la regola del quoziente.

  2. Spiega con parole tue, in poche righe, qual è la differenza tra rapporto incrementale e derivata, e che significato geometrico ha il passaggio al limite.

  3. Data la funzione f(x) = x² − 4x + 5, scrivi l'equazione della retta tangente al grafico nel punto di ascissa x₀ = 3.

  4. In fisica, se s(t) rappresenta la posizione di un corpo in funzione del tempo, la sua derivata s'(t) rappresenta la ___ istantanea.

  5. La regola della catena afferma che la derivata di f(g(x)) è uguale a f'(g(x)) moltiplicata per g'(x).

  1. Studia la crescenza e la decrescenza della funzione f(x) = x³ − 12x + 5, determinando gli eventuali punti di massimo e minimo relativi.

  2. La derivata della funzione f(x) = √x (con x > 0) è:

  1. Un serbatoio d'acqua si svuota e il volume residuo dopo t minuti è V(t) = 200 − 4t² litri, valida per 0 ≤ t ≤ 7. Calcola la velocità di svuotamento all'istante t = 3 minuti e spiega il significato fisico del segno del risultato.

  2. Tra tutti i rettangoli di perimetro 40 cm, determina, usando la derivata, le dimensioni di quello di area massima.

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Anteprima della versione adattata

Leggi con calma ogni esercizio. Una consegna alla volta. Puoi usare la calcolatrice e un foglio a quadretti grandi. Se serve, rileggi la spiegazione prima di rispondere.

  1. Che cosa misura la derivata di una funzione in un punto?
  • A) La somma dei valori della funzione
  • B) La variazione istantanea della funzione
  • C) Il numero di zeri della funzione
  1. In fisica la derivata si chiama tasso di variazione.
  • Vero / Falso
  1. La derivata di una costante vale sempre ___.

  2. Come si legge il simbolo f'(x)?

  • A) f doppio di x
  • B) f primo di x
  • C) f meno di x
  1. Collega ogni funzione alla sua derivata. | Colonna A | Colonna B | |---|---| | f(x) = 5 (cinque) | f'(x) = 1 (uno) | | f(x) = x | f'(x) = 2·x | | f(x) = x al quadrato | f'(x) = 3·x al quadrato | | f(x) = x al cubo | f'(x) = 0 (zero) |

  2. Calcola la derivata di f(x) = x elevato a 4 (quattro). Risultato: f'(x) = ___.

  3. Se f'(x) è negativa nel punto x, la funzione sta scendendo.

  • Vero / Falso
  1. Quanto vale la derivata di f(x) = 7·x?
  • A) 0 (zero)
  • B) 7 (sette)
  • C) x
  1. Calcola la derivata di f(x) = x al quadrato + 3·x. Scrivi un solo passo per riga.

  2. La pendenza della retta tangente al grafico in un punto si chiama ___.

  3. Spiega con parole tue cosa indica f'(x) = 0 (zero) in un punto.

  4. In un grafico di spazio-tempo, cosa rappresenta la derivata?

  • A) La distanza totale percorsa
  • B) La velocità istantanea
  • C) Il tempo trascorso
  1. Una funzione vale f(2) = 4 (quattro) e f(5) = 19 (diciannove). Calcola il rapporto incrementale tra 2 (due) e 5 (cinque).

  2. La derivata di f(x) = x al cubo è 2·x al quadrato.

  • Vero / Falso
  1. Racconta con un esempio quotidiano cosa significa derivata come tasso di variazione.

Riferimento curricolare

Scheda didattica rigenerata (prompt v2, §35 C-F4); allineata al curricolo del segmento.

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