Miten neljännen asteen funkion lausekkeen voi päätellä kuvaajasta?

Anonyymi

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

6

119

    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.


    • minkkilaukku

      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. Kuka maksaa Elokapinan töhrinnän?

      Vieläkö tukevat Elokapinan toimintaa mm. Aki Kaurismäki, Sofi Oksanen, Paleface, Koneen Säätiö ym. ? Kenen kukkarosta ot
      Maailman menoa
      603
      4214
    2. Muuttaisiko viesti mitään

      Haluaisin laittaa viestin, mutta muuttaisiko se mitään. Oletko yhä yhtä ehdoton vai valmis kyseenalaistamaan asenteesi j
      Ikävä
      48
      3458
    3. Valpuri Nykänen elokapina

      Aikas kiihkomielinen nainen kun mtv:n uutiset haastatteli. Tuollaisiako ne kaikki on.
      Maailman menoa
      67
      3061
    4. Jos sinulla kiinnostaisi

      Nyt, miten antaisit minun ymmärtää sen?
      Ikävä
      38
      2941
    5. Oon vähän ihastunut suhun nainen

      Vaikka toisin jokin aika sitten väitin mutta saat mut haluamaan olemaan parempi ihminen :)
      Ikävä
      19
      2274
    6. Jospa me nähtäisiin

      Sinne suuntaan menossa🤣
      Ikävä
      32
      2201
    7. Se että tavattiin

      Hyvin arkisissa olosuhteissa oli hyvä asia. Olimme molemmat lähestulkoon aina sitä mitä oikeasti olemme. Tietysti pieni
      Ikävä
      12
      2167
    8. Elämä jatkuu

      Onneksi ilman sinua
      Ikävä
      29
      1975
    9. Oot pala mun sielua

      Jos toivot, että lähden mä lähden. Jos toivot, että jään mä jään. Koen, että olet mun sielunkumppani, mutta lämmöllä my
      Ikävä
      17
      1960
    10. Hei T........

      Ajattelin kertoa että edelleen välillä käyt mielessä.... En ole unohtanut sinua, enkä varmasti ikinä... Vaikka on kulunu
      Suhteet
      48
      1923
    Aihe