Logga in
| 8 sidor teori |
| 22 Uppgifter - Nivå 1 - 3 |
| Varje lektion är menad motsvara 1-2 lektioner i klassrummet. |
I den här lektionen går vi igenom följande begrepp:
En polynomfunktion är en funktion där funktionsuttrycket består av ett polynom. Den allmänna formen av polynomfunktionen är följande.
f(x)=anxn+an−1xn−1+⋯+a1x+a0
Definitionsmängden för polynomfunktioner är alltid alla reella tal. Här är några exempel på polynomfunktioner.
En andragradsfunktion är en funktion där det finns en x2-term men inga termer av högre grad.
y=ax2+bx+c
a, b och c är reella konstanter och a=0. Om a är 0 skulle den kvadrerade termen försvinna och då får man en rät linje. Grafen till en andragradsfunktion har formen av en parabel.
En tredjegradsfunktion är en polynomfunktion av grad 3.
y=ax3+bx2+cx+d
Ett polynom av grad 2, dvs. en andragradsfunktion, har alltid en extrempunkt i form av maximi- eller minimipunkt. För polynomfunktioner av högre grad kan det finnas fler extrempunkter. Mer specifikt kan ett polynom av grad n maximalt ha n−1 stycken extrempunkter. Exempelvis har ett polynom av grad 4 maximalt 3 extrempunkter.
Det finns lokala och globala extrempunkter. Alla extrempunkter räknas som lokala, men den punkt där funktionen har sitt största eller minsta värde kallas även för global maximipunkt respektive global minimipunkt. Funktionen ovan har ett globalt maximum men inget globalt minimum, eftersom grafen fortsätter nedåt oändligt långt.
Om en funktion antar större och större y-värden när man går åt höger kallas det för en växande funktion. Ett exempel på detta är en rät linje med positivt k-värde. Om funktionen istället antar mindre och mindre y-värden kallas den för avtagande. Polynomfunktioner av högre grad kan vara växande (↗) på vissa intervall och avtagande (↘) på andra.
Ibland kan en växande graf plana u
för att därefter fortsätta växa. Punkten där utplaningen sker kallas för en terrasspunkt. Motsvarande gäller för avtagande funktioner som planar ut och sedan fortsätter att avta.
Vi ska ta reda på vilka x-värden som gör att funktionen är lika med 0, alltså de punkter där grafen skär x-axeln.
Vi börjar med att använda en av metoderna för att lösa polynomekvationer algebraiskt. Eftersom alla termer innehåller x kan vi bryta ut det och sedan använda nollproduktmetoden.
I det här fallet får vi ut en lösning direkt, x=0, samt en andragradsekvation som löses med t.ex. pq-formeln.Använd pq-formeln: p=20,q=19
Beräkna kvot
Beräkna potens
Subtrahera term
Beräkna rot
Ange lösningar
Ekvationen har alltså lösningarna x=0, x=−19 och x=−1. Dessa är funktionens nollställen.
Nu använder vi metoden för att lösa polynomekvationer grafiskt för att kontrollera nollställena med räknaren. Vi börjar med att skriva in funktionsuttrycket och rita grafen. Om man inte ser hela grafen kan man behöva ändra räknarens fönsterinställningar genom att t.ex. använda ZoomFit.
Algebraiskt hittade vi tre nollställen till funktionen, x=−19, x=−1 och x=0, men här ser det ut som att det bara finns två. Vi börjar dock med att bestämma det vänstra nollstället innan vi undersöker området kring origo närmare.
Genom att trycka på CALC (2nd + TRACE) och välja alternativet zero kan vi sedan bestämma vänstra (Left bound?) och högra gränsen (Right bound?) för området där räknaren ska leta efter nollställen.
Det vänstra nollstället är x=−19, vilket stämmer. För att undersöka området runt origo kan vi t.ex. använda ZoomBox för att zooma in där.
Nu ser vi att det egentligen var två olika nollställen. Genom att använda verktyget Zero två gånger till får vi att de två återstående nollställena är x=−1 och x=0, vilket stämmer överens med det vi kom fram till algebraiskt.
Figuren visar grafen till ett sjättegradspolynom.
Den högra minimipunkten är ett globalt minimum eftersom funktionen aldrig kommer anta ett lägre y-värde än i den punkten. Den andra minimipunkten är lokal. Maximipunkten är också lokal, eftersom funktionsvärdet kan bli oändligt stort. Det saknas därför globalt maximum.
Vi ser i figuren att grafen är avtagande på intervallen markerade med röda pilar och växande där de är gröna. Vi sammanfattar dessa i en tabell.
Intervall | Växande/Avtagande |
---|---|
x≤−1 | Avtagande |
−1≤x≤2 | Växande |
2≤x≤5 | Avtagande |
x≥5 | Växande |