Sådan tegner du en rationel funktion

En rationel funktion er en ligning, der tager form y

= N (x) / D (x), hvor N og D er polynomier. Forsøg på at skitsere et nøjagtigt diagram af en sådan som disse findes kan udgøre en omfattende gennemgang af mange af de vigtigste begreber i gymnasiet matematik, fra grundalgebra til differentieret beregning. Overvej følgende eksempel: y = (2x2 - 6x + 5) / (4x + 2).

trin

Video: Discriminant of quadratic equations | Polynomial and rational functions | Algebra II | Khan Academy

Billede med titlen Graf en rationel funktion Trin 1
1
Find krydset y. Du skal blot definere x = 0. Bortset fra de konstante vilkår forsvinder alt andet og forlader y = 5/2. Udtrykning af det som et koordinatpar (0, 5/2) bliver et punkt på grafen. Billede dette punkt.
  • Billede med titlen Graf en rationel funktion Trin 2
    2
    Find den vandrette asymptote. Divide nævneren i tælleren for at bestemme opførelsen af y for store absolutte værdier af x. I nærværende eksempel viser divisionen at y = (1/2)x - (7/4) + 17 / (8x + 4). For store positive eller negative værdier af x, 17 / (8x + 4) nærmer sig nul, og grafen nærmer sig linjen y = (1/2)x - (7/4). Brug en stiplede eller stiplede linje, graf den linje.
    • Hvis grad af tælleren er mindre end graden af ​​nævneren, der er ingen division, der skal foretages, og asymptoten er y = 0.
    • hvis grad (N) = grad (D), asymptoten er en vandret linje i værdien af ​​de primære koefficienter.
    • hvis grad (N) = grad (D) + 1, asymptoten er en linje, hvis krumning repræsenterer værdien af ​​de primære koefficienter.
    • hvis grad (N)> grad (D) + 1, for store værdier af |x|, y kommer hurtigt til positiv eller negativ uendelighed som et kvadratisk, kubisk eller højere effektpolynom. I dette tilfælde er det sandsynligvis ikke værd at udforme divisionskvoten.
  • Billede med titlen Graf en rationel funktion Trin 3
    3
    Find nuller. En rationel funktion har et nul, når dens tæller er nul, så definer N (x) = 0. I eksemplet, 2x2 - 6x + 5 = 0. Den kvadratiske diskriminant er b2 - 4ac = 62 - 4 * 2 * 5 = 36-40 = -4. Da diskriminanten er negativ, N (x) og følgelig f (x), har ingen reelle rødder. Grafen vil aldrig krydse x. Hvis der findes nogle nuller, skal du tilføje disse punkter til grafen.
  • Billede med titlen Graf en rationel funktion Trin 4
    4
    Find de lodrette asymptoter. Den lodrette asymptote opstår, når nævneren er nul. definere 4x + 2 = 0 resulterer i den vertikale linje x = -1/2. Tegn hver lodret asymptote med en glat eller prikket linie. Hvis nogen værdi af x definerer N (x) = 0 og D (x) = 0, der kan eller ikke være en lodret asymptote. Dette er et sjældent tilfælde - se vejledningen om, hvordan man håndterer denne begivenhed.


  • Billede med titlen Graf en rationel funktion Trin 5
    5
    Bemærk resten af ​​splittelsen fra trin 2. Hvornår vil det være positivt, negativt eller lig med nul? I eksemplet er resten tælleren 17, altid positivt tal. Nævneren, 4x + 2, er positiv til højre for den vertikale asymptote og negativ til venstre. Dette betyder, at grafen nærmer sig den lineære asymptote opad ved højere positive værdier af x, og nedad, i større negative værdier af x. Siden 17 / (8x + 4) kan aldrig være nul, skærer denne graf aldrig linjen y = (1/2)x - (7/4). Tilføj ikke nogen oplysninger til diagrammet nu, men noter konklusionerne til senere.
  • Billede med titlen Graf en rationel funktion Trin 6
    6
    Find de lokale ekstremer. En lokal ekstreme kan ske når N `(x) D (x) -N (x) D `(x) = 0. I eksemplet, N `(x) = 4x - 6 og D `(x) = 4. N `(x) D (x) -N (x) D `(x) = (4x - 6) (4x + 2) - (2x2 - 6x + 5) * 4 = 0. Udvidelse, kombination af udtryk og opdeling af 4 lader x2 + x - 4 = 0. Den kvadratiske formel viser rødder tæt på x = 3/2 og x = -5/2 - De adskiller sig med ca. 0,06 fra de nøjagtige værdier, men denne graf bør ikke være tilstrækkelig nok til at bekymre sig om dette detaljeringsniveau. At vælge en rationel tilgang gør det næste skridt lettere.
  • Billede med titlen Graf en rationel funktion Trin 7
    7
    Find værdierne y af hver lokal ende. Indtast værdier x fra de foregående trin tilbage til den oprindelige rationelle funktion for at finde værdierne y korrespondenter. I eksemplet, f (3/2) = 1/16 og f (-5/2) = -65/16. Tilføj disse punkter, (3/2, 1/16) og (-5/2, -65/16) til grafen. Siden vi afrundede det foregående trin repræsenterer disse ikke de nøjagtige minimums- og maksimumspunkter, men er ret tætte - vi ved det (3/2, 1/16) er ret tæt på det lokale minimum. Fra trin 3 ved vi det y vil altid være positiv, når x > -1/2 og vi finder en værdi så lille som 1/16, det vil sige, i det mindste i det foreliggende tilfælde, vil fejlen sandsynligvis være mindre end bredden af ​​linjen.
  • Billede med titlen Graf en rationel funktion Trin 8
    8

    Video: Domain of a function | Functions and their graphs | Algebra II | Khan Academy

    Forbind prikkerne og forsigtigt udvide graden af ​​de kendte punkter til asymptoterne, og pas på at henvende dem fra den rigtige retning. Pas på ikke at krydse aksen x bortset fra de punkter, der allerede er fundet i trin 3. Kryds ikke den lineære eller vandrette asymptote undtagen på de punkter, der allerede er fundet i trin 5. Stadig skift ikke fra den øverste hældning til hældningen nedenunder undtagen i enderne, der blev fundet i det foregående trin.
  • tips

    • Hvis du følger trinene i rækkefølge, skal du normalt ikke bruge anden afledte test eller potentielt komplicerede lignende metoder til at bestemme, om de kritiske værdier er lokale maksimum eller minimum, eller slet ingen. Prøv at bruge oplysningerne fra tidligere trin og lidt logik i starten.
    • Hvis du forsøger at lave nutiden med forudberegningsmetoder, kan du tilsidesætte trinene for at finde lokale ekstremer, når du beregner flere bestilte par (x, y) mellem hvert par asymptoter. Alternativt, hvis du er ligeglad med hvorfor der er ingen grund til, at en pre-calculus-studerende ikke er det udlede et polynom og løse N `(x) D (x) -N (x) D `(x) = 0.
    • Nogle af disse trin kan indebære at løse et høj grad polynom. Hvis du ikke kan finde nøjagtige løsninger gennem factoring, formler eller andre midler, anslår du dem ved hjælp af numeriske teknikker, som Newtons metode.
    • I sjældne tilfælde kan tælleren og nævneren have en fælles svag faktor. Hvis du følger trinene, vises den som en nul og en lodret asymptote på ét sted. Dette er umuligt, og hvad der faktisk sker, er et af følgende:
      • Nulet i N (x) har en højere multiplication end nul i D (x). Grafen af f(x) nærmer sig nul på dette tidspunkt, men her bliver det ubestemt. Angiv det med en åben cirkel omkring punktet.
      • Nulet i N (x) og nul i D (x) har lige mange gange. Grafen nærmer sig et andet punkt end nul for denne værdi af x, men her bliver det ubestemt. Angiv det igen med en åben cirkel.
      • Nulet i N (x) har en høj multiplication end nul i D (x). Der er en lodret asymptote på dette tidspunkt.
    Del på sociale netværk:

    Relaterede
    © 2024 HodTari.com