Miten neljännen asteen funkion lausekkeen voi päätellä kuvaajasta?

Anonyymi

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

6

151

1Äänestä

    Vastaukset

    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. Ikävä sinua

      Onkohan sulla ollut sama tunne kuin mulla viimeisten parin päivän aikana, eilen varsinkin. Ollaan oltu ihan lähellä ja k
      Ikävä
      35
      4573
    2. Oletko sä oikeesti varattu?

      Että sen takii ei voida olla tekemisissä?
      Ikävä
      55
      3155
    3. Horoskooppikysely

      Oma ja ikävän kohteen horoskooppi? Sopivatko yhteen?
      Ikävä
      30
      2853
    4. Rakas, kerro mulle

      Miltä se tuntuu?
      Ikävä
      56
      2758
    5. Suuri tulipalo

      Missä mikä palaa?
      Kiuruvesi
      6
      2370
    6. Kesäseuraa

      Kesäseuraa mukavasta ja kauniista naisesta. Viesti tänään mulle muualla asiasta jos kiinnostaa Ne ketä tahansa huoli, t
      Ikävä
      54
      2165
    7. Miksi haluat pitää estettynä mutta täällä puhut?

      Eikö olisi parempi puhua ihan kasvotusten?
      Ikävä
      15
      1579
    8. Mies! Lupaatko

      enskerral kertoo mis mennään..? :D <3
      Ikävä
      17
      1564
    9. Maailmassa monta

      On ihmeellistä asiaa. 😮
      Ikävä
      16
      1494
    10. Tuksu on edelleen sinkku - nuori Joonas jätti!

      Hihhahihhahhaahheee Joonas keksi hyvän syy. : Tuksu on liian Disney-prinsessa hänelle. (Mikähän prinsessa lie kyseessä….
      Kotimaiset julkkisjuorut
      7
      1484
    Aihe