Miten neljännen asteen funkion lausekkeen voi päätellä kuvaajasta?

Anonyymi

Pitäisi määrittää lauseke funktion kuvaajan perusteella. Miten se oikein onnistuu?

6

204

    Vastaukset 6

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Anonyymi

      Jos sen funktion ääriarvokohdat ovat tarkasti nähtävissä voi funktion derivaatalle ehkä saada lausekkeen:

      dy/dx= A(x-x1)(x-x2)(x-x3), jossa x1,x2 ja x3 ovat niitä ääriarvokohtia.

      Tuosta sitten integoimalla saa lausekkeen y:lle, johon tulee vielä toinen vakio C.
      Vakiot A ja C saadaan funktion nollakohdan(jos on) ja y-akselin leikkauspisteen avulla.

    • Olkoon se polynomi p(x) = c4x^4 c3x^3 c2x^2 c1x c0

      Työläähkö mutta aina toimiva metodi: katso arvo viidessä eri pisteessä ja ratkaise kertoimet yhtälöryhmän avulla.

      Helpotuksia:
      -Vakiotermin voit katsoa suoraan polynomin arvosta x=0:ssa (eli kannattaa aina valita yhdeksi pisteeksi x=0, jos se kuvaajassa näkyy).

      -Ensimmäisen asteen kertoimenkin voisit katsoa tangentin kulmakertoimesta x=0:ssa mutta se saatta olla hieman epätarkkaa hommaa.

      -Jos p:llä on nollakohtia, tiedät että niistä muodostettu polynomi q jakaa p:n, joten p = q*r, missä r on astetta 4 - (p:n nollakohtien määrä) astetta oleva polynomi ja tarvitsee vain ratkaista sen kertoimet. Käytä yo. metodia, muista yhtälöitä muodostaessa kirjoita:
      y1 = p(x1) = q(x1)*r(x1)
      q:han on jo tunnettu polynomi ja tämä yhtälö luo yhteyksiä r:n kertoimien välille, y1 katsotaan siis kuvasta. Valitse muita pisteitä kuin p:n nollakohdat, sillä ne on jo käytetty (niiden avulla saatiin tuntemattomien kertoimien määrä vähennettyä).

      - Myös huippukohtia voit käyttää yhtälöiden saamiseksi kertoimien välille: tiedät että lausekkeen derivaatta on nolla huippukohdassa.

      - Jos p:llä on 4 (eri) nollakohtaa, niin edellä r on vain vakiopolynomi, eli täytyy vain selvittää tämä yksi vakiokerroin, jonka saa helposti jostain ei-nollakohdasta yhdellä yhtälöllä. Vastaavasti kuten jo yo. vastauksessa tulikin, jos huippukohtia on kolme näkyvissä, niin näistä saa. Yksi nollakohtahan sillä derivaatalla ainakin on, koska kolmatta astetta oleva polynomi on. Mutta yleisemmin loput kertoimet joutuu ehkä selvittämään eri tavoin niiden välille saatujen yhtälöiden ratkaisemisella.

    • Anonyymi

      Yleensähän nuo neljännen asteen polynomit ovat w-muotoisia. Jos se leikkaa x-akselia neljässä kohdassa (x1...x4), on polynomi:
      f(x) = C*(x-x1)(x-x2)(x-x3)(x-x4)
      C saadaan esim y-akselin leikkauspisteen avulla.
      Jos ei leikkaa x-akselia neljässä pisteessä, saatetaan löytää x-akselin suuntainen suora, jolla on neljä leikkauspistettä. Silloin kysessä f(x) k tyyppinen funktio, jonka nollakohdat voidaan ratkaista.
      Sitten on vielä erikoistapauksia, joissa on moninkertaisia juuria.

      • Joo, tuo siirto y-akselin suunnassa eli f(x) k:n tutkiminen onkin hyvä temppu!
        Edelleen: sitä suoraahan voisi myös kääntää, eli tehdä mielivaltaisen lineaarisen koordinaattimuunnoksen.


    • Muuten, jos yleistetään ongelma kompleksi-polynomeille ja kuvaaja piirretään siten että ensinnäkin jokaiselle kompleksi tason pisteelle z määrätään väri (säde |z| antaa sen kuinka "kirkas" väri on 0=musta ja ääretön=valkoinen, ja vaihekulma Arg(z) kierretään sateenkaaren värit ks. domain coloring). Sitten tehdään polynomin p kuvataso siten että jokaiseen pisteeseen z laitetaan p(z):n väri.

      Algebran peruslauseen mukaan kompleksipolynomit hajoavat ensimmäinen asteen tekijöihin ja kuvasta on helppo katsoa tämä hajotelma. Nollakohdat ovat mustia pisteitä ja niiden kertaluvut näkee siitä kuinka monta kertaa värikehä kiertää pisteen ympäri. Tehtäväksi jää ainoastaan johtavan kertoimen selvittäminen niinkuin edelläkin.

      Linkkejä:
      https://en.wikipedia.org/wiki/Domain_coloring
      https://www.complexgrapher.com/ (tuolla ilmeisesti se säteen suurus otetaan modulossa ja se aiheuttaa nuo renkulat??)

      • Tuohan onkin muuten todella hyvä tuo että säteen suuruus otetaan modulossa. Niistä renkaista näkee missä nollakohtia sijaitsee. Se kuinka monta kertaa renkaan ympärillä värikehä kiertää, kertoo kuinka monta nollakohtaa (kertaluvun mukaan laskettuna) sen sisällä sijaitsee.


    Ketjusta on poistettu 1 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Oivallus

      Mitä olet oivaltanut viimeksi?
      Ikävä
      112
      711
    2. Jasmin Vähäkangas valehtelee kolumnissaan. Hän ei ole "taaperon" äiti.

      Lapsi ei taaperra. Vielä seurakunnan lehdessä valehtelee noin?
      Kotimaiset julkkisjuorut
      65
      551
    3. Mitä kuvittelet kaivattusi tekevän

      Arkena tai viikonloppuna? Mitä itse teet samaan aikaan?
      Ikävä
      39
      526
    4. Pyhäjärvi syvällä kusessa

      Pyhäjärvi ei tule selviämään millään tästä alhosta. Ollaan aivan liian syvällä. https://www.mtvuutiset.fi/artikkeli/pyha
      Pyhäjärvi
      73
      492
    5. Miten voi sinun

      tunteet yhtäkkiä kuolla kuin napista painamalla? Et enää vilkaisekaan minuun päin vaan jos vahingossa näet minut käännät
      Ikävä
      41
      485
    6. Hyvää yötä

      Ikuinen kohtalo, sydänystävä, rakkauteni♥️.. kumpa olisimme saaneet elämältä mahdollisuuden!
      Ikävä
      26
      483
    7. Martina sai ylinopeussakon

      Saiko sakkoa Porsche-merkkisellä autolla?
      Kotimaiset julkkisjuorut
      152
      434
    8. Missähän pöytäkirja viipyy, taas?

      Hallituksen kokouksessa oli eilen mielenkiintoisia asioita käsiteltävänä. Pöytäkirja on ollut yleensä saman iltana luett
      Kemijärvi
      40
      408
    9. Hyvästi feikit hiustenpidennykset - Kerttu Rissanen hurmaa uudella hiustyylillä

      Kerttu Rissanen ihastuttaa uudella hiustyylillään ja lookillaan. Rissasella on totuttu näkemään pitkät hiukset ja hiust
      Suomalaiset julkkikset
      6
      404
    10. Mikä on kaivattusi ikä?

      100v. On mun....
      Ikävä
      20
      371
    Aihe