10 svar
216 visningar
Nide är nöjd med hjälpen
Nide 114
Postad: 27 jan 2019 16:01

Visa att ekvation har tre realla rötter utan att använda derivata

Har uppgiften : "Visa (utan att använda derivatan!) att ekvationen 5x3+8x2-3x-2 = 0 har tre reella rötter. Ange även tre intervall av längd 1/2, sådana att i varje intervall ligger säkert minst en rot."

Jag har använt "the rational root theorem" (vet inte vad det heter på svenska) för att hitta potentiella rötter, men alla potentiella rötter jag fått ut är egentligen inga rötter alls, dvs inga av dem potentiella rötterna ger f(x)=0. Hur ska jag tolka detta? En av dem potentiella rötterna ger ett f(x) värde som är väldigt nära noll (f(x) = 0.16). Värdet x=-25. Kan jag använda denna "ungefärliga rot" på något sätt för att få ut ungefärliga värden av resten av rötterna? Enligt uppgiften måste ju inte värdena vara exakta. Gör jag detta på helt fel sätt? Finns det ett bättre sätt att lösa detta?

Tack!

Albiki 5096 – Fd. Medlem
Postad: 27 jan 2019 16:05

Du bör nog istället använda Bolzano-Weierstrass sats.

Laguna Online 28668
Postad: 27 jan 2019 16:14

Eftersom de pratar om intervall av längd 1/2 antar jag att du kan prova dig fram. Ta x=1, x=0, etc. och mellanpunkter när det verkar ge något. 

Nide 114
Postad: 27 jan 2019 16:15 Redigerad: 27 jan 2019 16:34
Albiki skrev:

Du bör nog istället använda Bolzano-Weierstrass sats.

 Har aldrig hört talas om denna sats förut så jag tror inte att det är detta min lärare är ute efter, men jag kollade upp satsen och den verkar handla om talföljder. Har svårt att förstå vad talföljder har att göra med min uppgift. (???)

EDIT: Whoops! Bolzano har en annan sats som handlar om mellanliggande funktionsvärden. Tror jag kollade på fel sats. Förlåt! :D

parveln 703 – Fd. Medlem
Postad: 27 jan 2019 16:18

Om du hittar några punkter som ligger ovanför respektive över y=0 kan du använda satsen om mellanliggande värden.

Nide 114
Postad: 27 jan 2019 16:32
Laguna skrev:

Eftersom de pratar om intervall av längd 1/2 antar jag att du kan prova dig fram. Ta x=1, x=0, etc. och mellanpunkter när det verkar ge något. 

 Tror knappast att jag kan gissa mig fram med heltal eftersom Wolfram Alpha säger att rötterna inte är heltal eller bråktal:

... eller menar du att jag prövar heltal x och om jag hittar två x kring noll (f(x)=0) så kan jag anta att en rot ligger inom detta intervall (mellan x1 och x2)? Har jag förstått rätt?

Laguna Online 28668
Postad: 27 jan 2019 16:35

Du behöver ju inte hitta själva rötterna. Ja, som du skriver på slutet. 

Nide 114
Postad: 27 jan 2019 16:48 Redigerad: 27 jan 2019 16:49
Laguna skrev:

Du behöver ju inte hitta själva rötterna. Ja, som du skriver på slutet. 

 Vad är dock rimliga värden för ändpunkterna  (x1, f(x1)) och (x2, f(x2)) (där f(x1)<0 och f(x2)>0)? Det måste väl finnas en chans att ett valt intervall innehåller fler än en rot (om intervallet av x är tillräckligt stort)?

Laguna Online 28668
Postad: 27 jan 2019 17:10
Nide skrev:
Laguna skrev:

Du behöver ju inte hitta själva rötterna. Ja, som du skriver på slutet. 

 Vad är dock rimliga värden för ändpunkterna  (x1, f(x1)) och (x2, f(x2)) (där f(x1)<0 och f(x2)>0)? Det måste väl finnas en chans att ett valt intervall innehåller fler än en rot (om intervallet av x är tillräckligt stort)?

Du kan rita upp funktionen lite lätt för att få en uppfattning. 

Smaragdalena Online 78616 – Lärare
Postad: 27 jan 2019 17:32

Man kan ju genom att bara titta på funktionen se att om x-värdena är tillräckligt "långt åt vänster" så är funktionsvärdet negativt, och om x-värdet är tillräckligt stora är funktionsvärdet positivt.

Beräkna funktionsvärdena för x=-2, x=-1,5, x=-1... x=1. Det räcker att ta reda på om de är positiva eller negativa. Jag fuskade och ritade med WolframAlpha, och det visar sig att funktionens tecken i de olika punkterna är -+++--+. Alltså finns det (enligt satsen om mellanliggande värden) en rot som ligger i intervallet mellan -2 och-1,5, en som ligger mellan -0,5 och 0 och en som ligger mellan 1,5 och 2. Alla dessa intervall är tilllräckligt små för att uppfylla villkoren i uppgiften.

Nide 114
Postad: 27 jan 2019 18:01
Smaragdalena skrev:

Man kan ju genom att bara titta på funktionen se att om x-värdena är tillräckligt "långt åt vänster" så är funktionsvärdet negativt, och om x-värdet är tillräckligt stora är funktionsvärdet positivt.

Beräkna funktionsvärdena för x=-2, x=-1,5, x=-1... x=1. Det räcker att ta reda på om de är positiva eller negativa. Jag fuskade och ritade med WolframAlpha, och det visar sig att funktionens tecken i de olika punkterna är -+++--+. Alltså finns det (enligt satsen om mellanliggande värden) en rot som ligger i intervallet mellan -2 och-1,5, en som ligger mellan -0,5 och 0 och en som ligger mellan 1,5 och 2. Alla dessa intervall är tilllräckligt små för att uppfylla villkoren i uppgiften.

 Japp detta var precis vad jag gjorde i slutändan. Tack för hjälpen. :)

Svara Avbryt
Close