8 svar
352 visningar
Dr.scofield behöver inte mer hjälp
Dr.scofield 561
Postad: 14 maj 19:06

Bestäm gränsvärdet

Hej! Här kommer en uppgift om gränsvärde som jag försökt lösa på mitt sätt men fastnat, och sen upptäckt att facits lösningsmetod är mycket smartare. Dock undrar jag om mitt sätt faktiskt hade funkat om jag bara visste hur jag skulle fortsätta lösa? 

Uppgiften

Jag försökte lösa den genom att bryta ut x och sedan förkorta bort det både i nämnaren och täljaren. Men det som fanns kvar visste jag inte hur jag skulle ta mig vidare.

Facit löste den genom att dividera nämnaren och täljaren med x2 vilket gav oss termer som 1/x, som kan räknas som 0 då x går mot oändligheten. Kvar blir -3/2 (svaret).

naytte 7419 – Moderator
Postad: 14 maj 19:14 Redigerad: 14 maj 19:15

Beteckna nämnare som p(x)p(x) och täljare som q(x)q(x). För polynomfunktioner kan man då tänka bort alla termer med grad mindre än degp(x)\deg p(x) och degq(x)\deg q(x). I vårt fall:

limxx-3x22x2+x=limx-3x22x2=-32\displaystyle \lim_{x \to \infty} \frac{x-3x^2}{2x^2+x}=\lim_{x \to \infty} \frac{-3x^2}{2x^2}=-\frac{3}{2}

Du kan bevisa detta med gränsvärdets definition om du så vill.

Intuitivt kan du tänka att om du stoppar in en oändlighet, kalla den ω\omega, har vi:

limxx-3x22x2+xω-3ω22ω2+ω=ω2ω2+ω-3ω22ω2+ω\displaystyle \lim_{x \to \infty} \frac{x-3x^2}{2x^2+x}\approx \frac{\omega-3\omega^2}{2\omega^2+\omega}=\frac{\omega}{2\omega^2+\omega}-\frac{3\omega^2}{2\omega^2+\omega}

Den första termen kommer vara oändligt nära noll (nämnaren är oändligt mycket större än täljaren) och den andra termen kommer vara oändligt nära -3/2 (nämnare och täljare är oändligt nära varandra).

Det här sättet att tänka på ger de flesta matematiker här på forumet antagligen en hjärtattack men jag gillar sådana resonemang, i sann 1700-tals anda! :)

Dr.scofield 561
Postad: 14 maj 19:18

Jag tänkte dock också att då x går mot oändligheten blir -3x oändligt stor fast "negativt stor" vilket gör att 1 blir mycket mycket större än -3x, därför kan "-3x" räknas bort. 2x blir däremot oändligt stort vilket gör att 1:an i nämnaren kan räknas bort, men då har vi en bakelse som jag inte vet stämmer eller inte. 

Yngve 42360
Postad: 14 maj 19:25 Redigerad: 14 maj 19:31

Ingen hjärtattack, men jag föredrar nog metoden att förkorta med täljarens "ledande exponent".

Vi kan då börja med att titta på själva bråket så spar vi en massa skrivande..Typ så här:

x-3x22x2+x=\frac{x-3x^2}{2x^2+x}= (täljarens ledande exponent är x2) =xx2-3x2x22x2x2+xx2=1x-32+1x=\frac{\frac{x}{x^2}-\frac{3x^2}{x^2}}{\frac{2x^2}{x^2}+\frac{x}{x^2}}=\frac{\frac{1}{x}-3}{2+\frac{1}{x}}

Om vi nu låter xx\rightarrow\infty så går termerna 1x\frac{1}{x} i både täljare och nämnare mot 0 och bråkets värde går då mot -3/2.

naytte 7419 – Moderator
Postad: 14 maj 19:27

Givetvis också helt OK!

Om man vill slippa att göra algebra kan man antingen hänvisa till att det alltid blir så (att de termer med grad under den högsta inte spelar roll) som ett känt resultat, eller helt enkelt bevisa det med gränsvärdets definition. Det kan vara en bra övning (om ni har pratat om gränsvärdets definition överhuvudtaget)!

Dr.scofield 561
Postad: 14 maj 19:30

Går det alltså bra att göra så som jag föreslog i #3? :D Om ja, hur fortsätter jag beräkningen? 

(Hänger fullständigt med på lösningen med division med x2!) 

naytte 7419 – Moderator
Postad: 14 maj 19:51

Jag förstår inte vad du menar i #3. Varför skulle du kunna "tänka bort" termen -3x2-3x^2 bara för att den går mot negativa oändligheten?

Dr.scofield 561
Postad: 14 maj 19:58

Jag märker nu att det är fel att tänka så. Den blir oändligt stor fast åt det negativa hållet, inte oädnligt liten. Men jag håller mig till facits lösning (och era, de lät samma!), tack för hjälpen! 

naytte 7419 – Moderator
Postad: 14 maj 20:02

Den blir oändligt stor fast åt det negativa hållet, inte oädnligt liten

Den blir oändligt liten i bemärkelsen att den går mot negativa oändligheten, men den går som du själv påpekar inte mot noll!

Svara
Close