Origo 3c, 2011
O3
Origo 3c, 2011 Visa detaljer
2. Polynomekvationer och polynomfunktioner
Fortsätt till nästa delkapitel

Uppgift 1255 Sida 26

Övning ger färdighet
Ett andragradspolynom omskrivet på faktorform ser ut så här: p(x) = k(x-a)(x-b). Här är a och b polynomets nollställen. Därför kan man faktorisera genom att först bestämma nollställena och sedan bara sätta in dem i mallen ovan. Nollställena hittar vi med PQ -formeln.
p(x)= - x^2+10x+25
0 = - x^2+10x+25
- x^2+10x+25 = 0
x^2-10x-25 = 0
x=- - 10/2± sqrt((- 10/2)^2-( - 25))
x=- ( - 5)±sqrt(( - 5)^2-( - 25))
x=5±sqrt(( - 5)^2+25)
x=5±sqrt(25+25)
x=5±sqrt(2* 25)
x = 5 ± sqrt(2) * sqrt(25)
x = 5 ± sqrt(2) * 5

Kommutativa lagen för multiplikation

x = 5 ± 5sqrt(2)
x_1 = 5 - 5sqrt(2), x_2 = 5 + 5sqrt(2)
Dessa är alltså våra värden på a och b . Vi behöver också bestämma värdet på k , men k är alltid samma som koefficienten till högstagradstermen x^2 . Den är - 1 i det här fallet, så k= - 1 .
p(x) = k(x-a)(x-b)
p(x) = - 1 (x-a)(x-b)
p(x) = - (x-a)(x-b)
p(x) = - (x-( 5 - 5sqrt(2)))(x-( 5 + 5sqrt(2)))
p(x) = - (x-5 + 5sqrt(2))(x-5 - 5sqrt(2))
Om man vill kan man även byta plats på faktorerna till: p(x) = - (x-5 - 5sqrt(2))(x-5 + 5sqrt(2)).
Vi gör som i deluppgift A och utgår från polynomets faktorform: q(y) = k(y-a)(y-b). Vi bestämmer a och b genom att sätta polynomet lika med noll och lösa ut dess nollställen med hjälp av PQ -formeln.
q(y)=2y^2-14y-36
0=2y^2-14y-36
0=y^2-7y-18
y^2-7y-18 = 0
y=- - 7/2± sqrt((- 7/2)^2-( - 18))
y=7/2±sqrt((- 7/2)^2-( - 18))
y=7/2±sqrt((- 7/2)^2+18)
y=7/2±sqrt(49/4+18)
y=7/2±sqrt(49/4+72/4)
y=7/2±sqrt(121/4)
y = 7/2 ± 11/2
y = - 4/2, y = 18/2
y_1 = - 2, y_2 = 9
Nollställena är alltså a= - 2 och b=9 . k -värdet är samma som kvadrattermens koefficient, dvs. 2. Vi sätter in värdena.
q(y) = k(y-a)(y-b)
q(y) = k(y-( - 2))(y- 9)
q(y) = k(y+2)(y-9)
q(y) = 2(y+2)(y-9)
Då har vi faktoriserat polynomet.
Polynomet är av tredje graden, så här finns tre faktorer: r(z) = k (z-a)(z-b)(z-c). Precis som tidigare vill vi sätta detta lika med noll och lösa ut. PQ -formeln kan inte användas på en tredjegradsekvation, men vi ser att alla termer innehåller ett z . Då kan detta brytas ut, och eftersom högerledet är noll kan vi använda nollproduktmetoden.
r(z)= - z^3+4z^2-3z
0= - z^3+4z^2-3z
- z^3+4z^2-3z = 0
z^3-4z^2+3z = 0
z* z^2-z* 4z+z* 3= 0
z(z^2-4z+3)= 0
z_1 = 0, z^2 -4z +3 = 0
Då har vi redan ett nollställe, z=0 . De andra ges av andragradsekvationen ovan. Den löser vi med PQ -formeln.
z^2 -4z +3 = 0
z=- - 4/2± sqrt((- 4/2)^2- 3)
z=- ( - 2)±sqrt(( - 2)^2 -3)
z=2±sqrt(( - 2)^2 -3)
z=2±sqrt(4 -3)
z=2±sqrt(1)
z = 2 ± 1
z_2 = 1, z_3 = 3
Våra nollställen är alltså a=0 , b=1 och c=3 . Koefficienten till z^3 -termen är - 1 , så k= - 1 . Vi sätter in de värden vi hittat i faktorformen.
r(z) = k (z-a)(z-b)(z-c)
r(z) = - 1(z- 0)(z-b)(z-c)
r(z) = - (z- 0)(z-b)(z-c)
r(z) = - z(z-b)(z-c)
r(z) = - z(z- 1)(z- 3)
Polynomet faktoriseras alltså till - z(z-1)(z-3) . Detta kan också skrivas om lite genom att ta in minustecknet i någon av parenteserna. Det gör att termerna inuti byter tecken.
r(z)= - z(z-1)(z-3)

Kommutativa lagen för multiplikation

r(z)= z ( - (z-1))(z-3)
r(z)= z ( - z+1)(z-3)

Kommutativa lagen för addition

r(z)= z (1-z)(z-3)
På samma sätt kan man skriva om det till r(z)= z(z-1)(3-z) .