MA6 kurssiin apua

Anonyymi

Terve!
Tarvitsen kipeästi apua näihin. Muuten maanantain koe epäonnistuu :(

Tässä on yhtälö
x^2 (1/x^2)-a=0

josta pitäisi ratkaista millä a:n arvoilla ratkaisuja löytyy
a) nolla
b) kaksi
c) neljä.

Tässä on toinen yhtälö

x^2 (1/x^4 2x^2 1)=a

josta pitäisi ratkaista millä a:n arvoilla ratkaisuja löytyy
a) nolla,
b) kaksi
c) kolme
d) neljä.

22

253

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Anonyymi

      Etsi kirjasta tietoa miten yhtälön korkeimmat potenssit ja ratkaisujen määrät liittyvät toisiinsa.

      • Anonyymi

        Lisäksi kannattaa piirtää parvi funktion kuvaajia muuttamalla parametrin a arvoa. Kuvaajista pääset käsitykseen juurten määristä.


    • Anonyymi

      Vinkki: merkkaa y = x^2.

    • Anonyymi

      Ilmeisesti tarkoitetaan reaalijuuria.

      x^2 1/x^2 - a =0
      x^4 - a x^2 1 = 0 . Olkoon t = x^2.
      t^2 - a t 1 = 0. Tällä on juuret t = 1/2 * (a /- sqrt(a^2 - 4)).
      Jos a= 2 niin t =1 joten x = /- 1. Juuria siis 2.
      Jos a < 2 niin a^- 4 < 0 ja ei ole reaaliratkaisuja t:lle eikä siis reaaliratkaisuja myöskään x:lle.
      Jos a > 2 niin ratkaisuja on 4: x = /- sqrt( t) missä t:llä on nuo yllä saadut 2 arvoa.

      x^2 1/(x^4 2 x^2 1) = a. Tätäkö tarkoitit? Oliko sulkumerkki väärässä paikassa? En rupea tätä laskemaan koska en ole varma mitä oikein tarkoitit.

      • Anonyymi

        Tarkoitin juuri tuota, pahoittelut, kun en osannut käyttää sulkeita. Kiitos ohjeista ensimmäiseen. Yritän samalla tyylillä itse selvittää tämän jälkimmäisenkin.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Tarkoitin juuri tuota, pahoittelut, kun en osannut käyttää sulkeita. Kiitos ohjeista ensimmäiseen. Yritän samalla tyylillä itse selvittää tämän jälkimmäisenkin.

        Kirjoita x^2 1 = t. Yhtälösi on nyt
        t-1 1/t^2 = a eli
        t^3 -(1 a) t^2 1 = 0
        Pääsetkö tästä eteenpäin?


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Kirjoita x^2 1 = t. Yhtälösi on nyt
        t-1 1/t^2 = a eli
        t^3 -(1 a) t^2 1 = 0
        Pääsetkö tästä eteenpäin?

        Tässä vielä lisäohje jos saat selvää englanninkielisestä:
        Kts. Wikipedia (engl.) : Cubic equation, erityisesti kohdat:
        Discriminant
        Nature of roots
        Multiple root


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Tässä vielä lisäohje jos saat selvää englanninkielisestä:
        Kts. Wikipedia (engl.) : Cubic equation, erityisesti kohdat:
        Discriminant
        Nature of roots
        Multiple root

        Englanti ei oikein taivu. Jaksaisitko vielä tehdä eteenpäin tuota toistakin. On sen verran monimutkaisempi kuin ensimmäinen. Suuri kiitos avusta.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Englanti ei oikein taivu. Jaksaisitko vielä tehdä eteenpäin tuota toistakin. On sen verran monimutkaisempi kuin ensimmäinen. Suuri kiitos avusta.

        Mää ihmettelen kauhiast.
        Sinulla on ratkottavana noinkin konstikas tehtävä mutta koulutukseesi ei silti kuulu vähäinenkään englanninkielen taito. Tuo W:n englanninkielinen matemaattinen teksti ei paljon kielitaitoa vaadi.Kuinka on mahdollista Suomessa kouluttautua noinkin pitkälle kuin sinä ilmeisesti ole kouluttaunut ilman että on joutumut oppimaan yhtään englantia?


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Mää ihmettelen kauhiast.
        Sinulla on ratkottavana noinkin konstikas tehtävä mutta koulutukseesi ei silti kuulu vähäinenkään englanninkielen taito. Tuo W:n englanninkielinen matemaattinen teksti ei paljon kielitaitoa vaadi.Kuinka on mahdollista Suomessa kouluttautua noinkin pitkälle kuin sinä ilmeisesti ole kouluttaunut ilman että on joutumut oppimaan yhtään englantia?

        PS. Ja löytyyhän noita suomenkielisiäkin nohjeita. Googlaa "kolmannen asteen yhtälö".
        Siihen diskriminantin tutkimiseen joudutaan. Ja sen jälkeen on vielä tutkittava mitä tuosta sijoituksesta t = x^2 1 seurasi eli niitä mahdollisia x:n arvoja.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Kirjoita x^2 1 = t. Yhtälösi on nyt
        t-1 1/t^2 = a eli
        t^3 -(1 a) t^2 1 = 0
        Pääsetkö tästä eteenpäin?

        No, jatkan tätä toisella menetelmällä.
        Olkoonnsiis t = x^2 1. Täytyy siis olla t >= 1.
        f(t) = t 1/t^2 - a - 1
        f'(t)= 1 - 2/t^3 =0 mistä t = 2^(1/3)
        f''(t)= 6/t^4 > 0 jotennkyseessä lokaali minimi.
        f(2^(1/3)) = 2^(1/3) 1/2^(2/3) - a - 1 = (3 - 2^(2/3))/2^(2/3) - a > 0 kun a < (3-2^(2/3))/2^(2/3). Minimiarvo on siis arvon a yläpuolella ja tarkaisuja ei ole.

        Jos a = (3 - 2^(2/3))/2^(2/3) niin minimiarvo on a. Tällöin x^2 1 = 2^(1/3) eli
        x = /- sqrt(2^(1/3) - 1).
        Ratkaisuja on kaksi.

        Olkoon nyt a > (3 -2^(2/3))/2^(2/3). f'(t) > 0 kun t > 2^(1/3) eli f on minimipisteen jälkeen koko ajan kasvava funktio ja kasvaa rajatta. Se siis saavuttaa arvon a jossain pisteessä t > 2^(1/3) ja vain tässä. On siis yksi ratkaisun t-arvo eli kaksi x:n arvoa ratkaisuna.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        No, jatkan tätä toisella menetelmällä.
        Olkoonnsiis t = x^2 1. Täytyy siis olla t >= 1.
        f(t) = t 1/t^2 - a - 1
        f'(t)= 1 - 2/t^3 =0 mistä t = 2^(1/3)
        f''(t)= 6/t^4 > 0 jotennkyseessä lokaali minimi.
        f(2^(1/3)) = 2^(1/3) 1/2^(2/3) - a - 1 = (3 - 2^(2/3))/2^(2/3) - a > 0 kun a < (3-2^(2/3))/2^(2/3). Minimiarvo on siis arvon a yläpuolella ja tarkaisuja ei ole.

        Jos a = (3 - 2^(2/3))/2^(2/3) niin minimiarvo on a. Tällöin x^2 1 = 2^(1/3) eli
        x = /- sqrt(2^(1/3) - 1).
        Ratkaisuja on kaksi.

        Olkoon nyt a > (3 -2^(2/3))/2^(2/3). f'(t) > 0 kun t > 2^(1/3) eli f on minimipisteen jälkeen koko ajan kasvava funktio ja kasvaa rajatta. Se siis saavuttaa arvon a jossain pisteessä t > 2^(1/3) ja vain tässä. On siis yksi ratkaisun t-arvo eli kaksi x:n arvoa ratkaisuna.

        Jatkoa: Jäi nyt vielä tutkimatta mitä tapahtuu välillä 1 <= t <= 2^(1/3). Mutta jääkin nyt ainakin tältä illalta.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Jatkoa: Jäi nyt vielä tutkimatta mitä tapahtuu välillä 1 <= t <= 2^(1/3). Mutta jääkin nyt ainakin tältä illalta.

        Jatkoa.Ensin pari korjausta.
        "Minimiarvo on siis arvon a yläpuolella..." p.o. "...arvon 0 yläpuolella ja ratkaisuja ei ole."
        "...niin minimiarvo on 0."
        "...saavuttaa arvon a jossain pisteessä.." p.o. "...arvon 0 jossain..."
        Nämä sekaannukset syntyivät kun ensin mietiskelin funktiota f(t) = t 1/t^2. Olisi ehkä ollut parempi kirjoittaa koko juttu uudestaan.

        Tässä tehtävässä täytyy siis olla t >= 1 sillä 1 x^2 >= 1.
        f(1) = 1 - a. Välillä 1 <= t < 2^(1/3) on f'(t) < 0 ja f on siis tuolla välillä vähenevä funktio. Jos siis (3 - 2^(2/3))/2^(2/3) <a <= 1 löytyy tuolta t-väliltä ratkaisu. Mutta koska f on pisteen t = 2^(1/3) jälkeen kasvava ja kasvaa rajatta, löytyy sieltäkin piste missä f(t) = 0.
        x-ratkaisuja on 4.


    • Anonyymi

      Hei sori kun tukin nyt samaan ketjuun, mutta mites tämmöinen:

      Piste (x0, y0) on paraabelilla f(x)= ax^2. Osoita, että pisteen kautta piirretyn paraabelin tangentin yhtälö voidaan aina kirjoittaa muodossa: y y0=2ax0x

      Nuo nollat x:n ja y:n perässä on siis joka kohdassa alaindeksissä.

      Yhtälön kulmakertoimeksi saan kyllä 2ax, kun derivoin f(x) yhtälön, mutta mun yhtälöstä tulee y-y0=2ax(x-x0)

      • Anonyymi

        Paraabelin f(x) tangentin kulmakerroin pisteessä (x0, f(x0)) on f'(x0) = 2 a x0.
        Tuon pisteen kautta kulkevan tangenttisuoran yhtälö on
        y - y0 = 2 a x0 (x - x0)


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        Paraabelin f(x) tangentin kulmakerroin pisteessä (x0, f(x0)) on f'(x0) = 2 a x0.
        Tuon pisteen kautta kulkevan tangenttisuoran yhtälö on
        y - y0 = 2 a x0 (x - x0)

        No, vien nyt loppuun asti:
        y - y0 = 2 a x0 x - 2 a x0^2 = 2 a x0 x- 2 y0 joten y y0 = 2 a x0 x.


      • Anonyymi
        Anonyymi kirjoitti:

        No, vien nyt loppuun asti:
        y - y0 = 2 a x0 x - 2 a x0^2 = 2 a x0 x- 2 y0 joten y y0 = 2 a x0 x.

        Hei kiitti, nyt tajusin :)


    • Anonyymi

      Päättelyllä seuraavasti:
      Merkataan x^2 = y, y>=0; silloin saadaan yhtälö:
      a = y 1/y
      Siitä nähdään, että jos y = b on ratkaisu niin myös y = 1/b on ratkaisu. Jos on ratkaisu, on toinenkin ratkaisu, paitsi kun y= 1, jolloin on vain yksi ratkaisu a = 2.
      Osoitetaan että 2 on a:n minimiarvo, jolloin a<2 ei saada ratkaisua.
      Merkataan y = 1 c, c>0, silloin yhtälö saadaan muotoon:
      a = 2 c^2/(1 c), eli a>2 kun c>0 ja y>1. Sama pätee kun y<1, koska b ja 1/b antavat saman arvon a:lle.
      Koska y=x^2, saadaan kullekin y ratkaisua vastaten kaksi x arvoa. Joten:
      0 ratkaisua, kun a<2
      2 ratkaisua, kun a=2
      4 ratkaisua, kun a>2

    • Anonyymi

      b)

      x^2 1/(x^4 2x^2 1)
      = x^2 1/(x^2 1)^2
      Merkitään t = x^2 1. Tällöin jokaiselle t>1 on kaksi x-ratkaisua ja arvolle t=1 yksi.
      Edellinen lauseke t:n avulla kirjoitettuna on t - 1 1/t^2 . Asetetaan tämä alkuperäisen yhtälön mukaan yhtäsuureksi kuin a.

      t 1/t^2 - 1 - a = 0

      Lavennetaan saman nimisiksi ja saadaan, että nimittäjän pitää olla nolla

      t^3 - (a 1)t^2 1 = 0

      Merkitään g(t) = t^3 - (a 1)t^2 1.
      Koska g(0)=1 ja g menee miinus äärettömään, kun t menee neg. äärettömään, niin aina on yksi negatiinen juuri. Näin ollen alueessa t>=1 voi olla korkeintaan kaksi juurta.
      Koska g'(t) = 3t^2 - 2(a 1)t ja g''(t) = 6t, niin t0 = 2(a 1)/3 on g:n lokaali minimi kun t0>=1. Selvitetään a:n arvo, jolla g sivuaa x-akselia t0:ssa. Tällöin täytyy olla

      g(t0)=0 eli
      (2(a 1)/3)^3 - (a 1)(2(a 1)/3)^2 1 = 0
      (8/27-4/9)(a 1)^3 = - 1
      (a 1)^3 = 27/4
      a = (27/4)^(1/3)-1 = 3/4^(1/3)-1.

      Koska tällä arvolla saatava juuri on suurempi kuin 1 (tark. laskemalla että se on 1,26), niin se tuottaa kaksi x-juurta.

      Entäpä sitten se kohta, jossa toinen g:n positiivinen juuri menee alle ykkösen. Sehän tapahtuu arvolla a=1, koska tuolloin g(t) = t^3 - 2t^2 -1, jolla on juuri t=1.
      Koska graafi painuu vaaka-akselin alle kohdassa 1,26, niin suurempi juuri on aina yli 1 ja se tuottaa kaksi x-juurta. Pienempi juuri siis tuottaa myös kaksi siihen asti kunhan siitä tulee arvoltaan yksi, jolloin se tuottaa yhden x-juuren ja sen jälkeen ei enää yhtään.

      Siis ratkaisu tehtävään on (merk. a0 = 3/4^(1/3)-1 = 0,88988)

      nolla juurta, kun a < t0,
      kaksi juurta, kun a = t0 tai a>1,
      kolme juurta, kun a=1,
      neljä juurta, kun t0<a<1.

      • Anonyymi

        Kiitos tästä. En olisi kyllä osannut näin perusteellisesti selvittää tehtävää. Toivottavasti kokeessa ei ole mitään näin vaikeaa.


    • Anonyymi

      Tuo b-kohta menee hieman helpommin, jos käytetään edellisen ratkaisun sijoitusta t=x^2 1 ja lähdetään tutkimaan funktiota:
      a 1 = t 1/t^2
      Derivoimalla saadaan funktio 1-2/t^3, jonka 0-kohdaksi nähdään crt2 (kuutiojuuri). Helposti nähdään myös, että tuo on minimikohta, ja että funktio on vähenevä ennen sitä ja kasvava sen jälkeen.

      • Anonyymi

        On tosiaan selkeämpää tutkia funktiota g(t) = t 1/t. Vaikka aloitin mietiskelyn sitä käyttäen niin lipsahdin jotenkin tuohon funktioon f(t) = g(t) - a - 1.No, kävihän se silläkin joten kuten. Vai kävikö?


    Ketjusta on poistettu 1 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Eläkeläiset siirrettävä muuttotappioalueille

      Joutoväki pois ruuhkauttamasta elättäjien arkea. Samalla putoaa jokaisen asumiskulut ja rahaa jää enemmän kuluttamiseen.
      Maailman menoa
      267
      2451
    2. Riikka runnoo: datakeskuksille tulee UUSI yritystuki

      "Suomen valtio erikseen tukee esimerkiksi kryptovaluuttaan tai aikuisviihteeseen tai muuhun keskittyviä datakeskuksia."
      Maailman menoa
      76
      2401
    3. Onko kivaa jättää

      elämän suurin rakkaus hiljaisuuteen?
      Ikävä
      120
      1578
    4. Jopa Espanjassa talous kasvaa, Purra vain irvistelee

      Huomaa kuinka Purra on Suomen historian huonoin miniseteri, joka ei ole saanut aikaiseksi kuin tuhoa, Siis jopa vasemmis
      Maailman menoa
      45
      1465
    5. Kauppalehti - Törkeä skandaali paljastui: Espanja käytti EU-rahoja ihan muuhun kuin piti

      Espanja on käyttänyt miljardeja euroja EU:n elpymisavustuksia eläkkeisiin ja sosiaalimenoihin – ja pyytää lisää. Espanj
      Maailman menoa
      64
      1367
    6. Mitä haluaisit sanoa hänelle tänään?

      Kerro tähän viestisi. 🍭🍡🍦
      Ikävä
      133
      1339
    7. En kerro nimeäsi nainen

      Sillä olet nyt salaisuus jota kannan sydämessäni. Tämä mitä tunnen ja kuinka sinuun vahvasti ihastuin on jo niin erikoin
      Ikävä
      71
      1240
    8. Auta mua mies

      Ota vielä yhteyttä, keksi oikeat sanat että vuosien ajan kasvanut muuri murtuu meidän väliltä vaikka aluksi vain vähän.
      Ikävä
      82
      1039
    9. Olet kiva ihminen

      En kiellä sitä yhtään. Sinussa on hyvin paljon erinomaisia puolia, enemmän varmasti kun meissä muissa. Sitten on puoli
      Ikävä
      73
      1009
    10. Uuden upotuskasteen vaiettu ongelma

      Alkuseurakunnan kaste oli useamman vuosisadan upotuskaste, joka toimitettiin joko ulkona luonnon vesistöissä tai kasteki
      Kaste
      102
      999
    Aihe