Matematik

n'te gradspolynomium

14. april 2010 af VibekeLennert (Slettet) - Niveau: A-niveau

sidder og knokler lidt med en opgave om n'te gradspolynomium og en af opgaverne er:

Redegør for at hvis n er ulige, så har polynomiet mindst en rod.

men hvorfor? nogen der kan give et hint


Brugbart svar (0)

Svar #1
14. april 2010 af MN-P (Slettet)

står der noget om hvilke værdier n kan antage?


Brugbart svar (0)

Svar #2
14. april 2010 af Erik Morsing (Slettet)

hvis n er ulige, for eksempel lig 3, så er 23 = 8 og 2-3 = -8, funktionen må derfor skære x-aksen, da den er kontinuert


Brugbart svar (0)

Svar #3
14. april 2010 af Andersen11 (Slettet)

Leddet af højeste grad har formen

a·xn , hvor a ≠ 0. Når |x| bliver tilstrækkeligt stor, bliver |axn| større end summen af de øvrige led tilsammen, så for numerisk store x opfører polynomiet p(x) sig som leddet axn . Når n er ulige, har axn samme fortegn som a, og -axn har modsat fortegn af a. Det betyder, at vi kan finde et tilstrækkeligt stort x, så p(x) har samme fortegn som a, og et tilstrækkeligt lille (numerisk stort, men negativt) x, så p(x) har modsat fortegn af a. Da ethvert polynomium er kontinuert, må der altså findes et x, hvor p(x) = 0.


Brugbart svar (0)

Svar #4
14. april 2010 af MN-P (Slettet)

Ubs læser ikke det hele.

f(x) =3 x5      bare et eksembel

x<0 ⇒f(x)<0 medens x>0 ⇒ f(x)>0

f(x) skifter fortern efterhånden som x bliver større, derfor må f(x) på et eller andet tidspunkt passere 0


Brugbart svar (0)

Svar #5
14. april 2010 af Andersen11 (Slettet)

#2 - 2-3 er altså ikke lig med 8, men derimod med 1/8 . Der skal arbejdes lidt mere med dette argument. Men 2x er heller ikke noget polynomium.


Brugbart svar (0)

Svar #6
14. april 2010 af Erik Morsing (Slettet)

nej vrøvl jeg forvekslede det med (-2)3, læste det ikke ordentligt


Brugbart svar (0)

Svar #7
14. april 2010 af Andersen11 (Slettet)

#4 - Et polynomium af n'te grad kan sagtens have mange led af lavere grad end n. Man er nødt til at lave vurderinger, som jeg har skitseret i #3 og udnytte, at polynomiet er kontinuert.


Brugbart svar (0)

Svar #8
14. april 2010 af Erik Morsing (Slettet)

#3 ja men er det ikke det samme, jeg skriver? Hvis a = 1, så har vi x3 som det væsentlige led og dermed 23 = 8 og (-2)3 = -8, se grafen vedhæftet

Vedhæftet fil:graf.doc

Brugbart svar (0)

Svar #9
14. april 2010 af Erik Morsing (Slettet)

Hvis vi skal følge den tankegang, så skal vi have x3>a*x2 for alle a, men hvis a > x, så er ax2 > x3


Svar #10
14. april 2010 af VibekeLennert (Slettet)

jeg tror jeg har regnet den ud..

når n er ulige vil hver y-værdi tilhørende en negativ x-værdi og være negativ, og enhver y-værdi tilhørende en positiv x-værdi vil være positiv. da et polynomium altid er kontinuert vil grafen altså skære x-aksen

kan det passe?.. hmm kan ikke helt få det til at passe. måske skal x være større end a eller noget i den stil?


Brugbart svar (0)

Svar #11
14. april 2010 af Andersen11 (Slettet)

#8 #9

Jo, det er lidt i den retning. Men pointen i #9 er, at a ikke varierer, og at vi har vilkårligt store x til rådighed. Vælger vi et x, så |x| > |a|, er x3 > ax2 .

Egentlig kan vi nøjes med at betragte polynomier af formen

p(x) = xn + b0 + b1x + b2x2 + ... + bn-1xn-1 , hvor n er ulige,

da vi jo altid kan dividere polynomiet med a (a ≠ 0) . Ser vi på resten p(x) - xn har vi, for x > 0

|b0 + b1x + b2x2 + ... + bn-1xn-1 | ≤ |b0| + |b1|x + |b2|x2 + ...+ |bn-1|xn-1

     ≤ M (1 + x + x2 + ... + xn-1) = M (xn - 1)/(x-1) , hvor M = max(|b0|,|b1|,|b2|,...,|bn-1|) .

Vælger vi et x > 0, så

xn > M (xn-1)/(x-1) , altså så

xn+1 > (M+1)xn - M , hvilket er opfyldt, hvis x = M+1 , så er det klart, at p(x) > 0 .

Tilsvarende kan vi vise, for x << 0, at vi kan vælge et x, så p(x) < 0.


Brugbart svar (0)

Svar #12
14. april 2010 af Andersen11 (Slettet)

#10 - Det gælder kun, hvis du betragter polynomier af formen axn , hvor a > 0. Men et polynomium af n'te grad kan have mange led af grad < n.


Brugbart svar (0)

Svar #13
14. april 2010 af Andersen11 (Slettet)

I det væsentlige skal man vise, at et polynomium p(x) af grad n, hvor koefficienten til leddet af grad n er 1, går mod uendelig for x → ∝ . Hvis n er ulige, følger deraf, at p(x) → -∝ for x → -∝ . Da p(x) er kontinuert, følger det, at der findes et x, så p(x) = 0.


Brugbart svar (0)

Svar #14
15. april 2010 af Erik Morsing (Slettet)

Jeg tror ikke, der er ment et polynomium, som beskrevet i denne opgave men kun et på formen a1xn, hvor a2, a3,...an alle er 0. Det generelle polynomium er ikke gymnasiestof, så vidt jeg husker det.


Brugbart svar (0)

Svar #15
15. april 2010 af Andersen11 (Slettet)

#14 - Så burde det jo nok være angivet i opgaveteksten. Et polynomium af formen a1xn har jo trivielt roden x = 0, så der er ikke meget at lave opgave på i dette tilfælde.


Svar #16
15. april 2010 af VibekeLennert (Slettet)

# 14 det er det generelle polynomium ..

jeg skal ikke lave bevisførelse eller noget for denne opgave, men er der nogen der kan forklare det kort og præcist med ord så jeg kan se om jeg er på rette spor? tak 


Brugbart svar (0)

Svar #17
15. april 2010 af Andersen11 (Slettet)

#16 - Det er nok forklaringen i #13, der giver det i korte træk.


Brugbart svar (0)

Svar #18
15. april 2010 af Erik Morsing (Slettet)

her er en graf, der illustrerer det

Vedhæftet fil:mindst 1 reel rod.doc

Svar #19
15. april 2010 af VibekeLennert (Slettet)

så er den lavet :D .. tak for hjælpen


Brugbart svar (0)

Svar #20
15. april 2010 af Andersen11 (Slettet)

#18 - men det er jo ikke et generelt bevis for polynomier af ulige grad.


Skriv et svar til: n'te gradspolynomium

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.