Jak zbudować harmonogram rarycji
Funkcja racjonalna ma formę y = n (x) / d (x), gdzie N i D są wielomianami. Aby zbudować dokładny wykres takiej funkcji, będziesz potrzebował dobrej wiedzy na temat algebry, w tym obliczeń różnicowych. Rozważ następujący przykład: y = (2X - 6X + 5) / (4X + 2).
Kroki
jeden. Znajdź punkt przecięcia wykresu z osią Y. Aby to zrobić, podłoże x = 0 i uzyskać y = 5/2. Tak więc punkt przecięcia wykresu z osią Y ma współrzędne (0, 5/2). Ustaw ten punkt na płaszczyźnie współrzędnych.
2. Znajdź poziome asymptoty. Podziel licznik do mianownika (w kolumnie), aby określić zachowanie "Y" z wartościami "X" poszukiwania w nieskończoności. W naszym przykładzie wynik podziału będzie y = (1/2)X - (7/4) + 17 / (8X + cztery). Z dużymi pozytywnymi lub ujemnymi wartościami "X" 17 / (8X + 4) mają tendencję do zera, a wykres zbliża się do bezpośredniej określonej funkcji y = (1/2)X - (7/4). Korzystanie z linii przerywanej, zbuduj wykres tej funkcji.
3. Znajdź zera funkcji. Racjonalna funkcja ma zeros, gdy jego numerator ma zero, to jest, n (H) = 0. W naszym przykładzie 2X - 6X + 5 = 0. Dyskryminujący tego równania kwadratowego:B - czteryAC = 6 - 4 * 2 * 5 = 36 - 40 = -4. Ponieważ dyskryminujący jest negatywny, a następnie nH), aw konsekwencji f (H) nie ma ważnych korzeni. Wykres funkcji racjonalnej nie przekracza osi X. Jeśli funkcja ma zer (korzenie), a następnie ustaw je na płaszczyźnie współrzędnych.
cztery. Znajdź pionowe asymptoty. Aby to zrobić, utożsamiać mianownik do zera. W naszym przykładzie 4X + 2 = 0 i H = -1/2. Zbuduj wykres pionowych asymptotów za pomocą linii przerywanej. Jeśli z jakimś znaczeniem H N (H) = 0 i d (H) = 0, a następnie pionowe asymptota lub istnieje lub nie istnieje (jest to rzadki przypadek, ale lepiej go zapamiętać).
pięć. Spójrz na pozostałość od dzielenia liczby do mianownika. Jest dodatni, negatywny lub równy zero? W naszym przykładzie pozostałość wynosi 17, to znaczy jest pozytywne. Niebezpieczeństwo 4X + 2 pozytywne na prawo od pionowych asymptotów i negatywnych na lewo. Oznacza to, że wykres funkcji racjonalnej w dużych wartościach dodatnich H zbliża się do asymptotowania z góry i dużymi wartościami ujemnymi H - Dolny. Od 17 / (8X + 4) Nigdy nie równy zero, harmonogram tej funkcji nigdy nie przekroczy określonej funkcji bezpośredniejW = (1/2)H - (7/4).
6. Znajdź lokalne ekstremum. Lokalny ekstremum istnieje w N `(X) D (X) - n (X) D `(X) = 0. W naszym przykładzie N `(X) = 4X - 6 i d `(X) = 4. N `(X) D (X) - n (X) D `(X) = (4X - 6) (4X + 2) - (2X - 6X + 5) * 4 = X + X - 4 = 0. Decydując o tym równaniu, znajdziesz to X = 3/2 I X = -5/2. (To nie są dość dokładne znaczenie, ale są odpowiednie dla naszego przypadku, gdy pilna jest potrzebna.)
7. Znajdź wartość W Dla każdego lokalnego ekstremum. Aby to zrobić, wartości zastępcze H W oryginalnej funkcji racjonalnej. W naszym przykładzie F (3/2) = 1/16 i F (-5/2) = -65/16. Odroczyć punkty (3/2, 1/16) i (-5/2, -65/16) na płaszczyźnie współrzędnych. Ponieważ obliczenia są oparte na przybliżonych wartościach (z poprzedniego kroku), minimalne znalezione i maksimum nie są również całkowicie dokładne (ale prawdopodobnie bardzo blisko dokładnych wartości). (Punkt (3/2, 1/16) jest bardzo blisko lokalnego minimum. Począwszy od kroku 3, wiemy o tym W Zawsze pozytywny H> -1/2 i znaleźliśmy małą wartość (1/16) - w tym przypadku, w tym przypadku wartość błędu jest niezwykle mała.)
osiem. Podłącz punkty oczekujące i płynnie rozszerza harmonogram do asymptotamów (nie zapomnij o właściwym kierunku harmonogramu przybliżenia do Asymptotam). Nie zapominaj, że harmonogram nie powinien przekraczać osi X (patrz. Krok 3). Wykres nie przecinający się również poziomymi i pionowymi asymptotami (patrz. Krok 5). Nie zmieniaj kierunku harmonogramu, z wyjątkiem punktów skrajnych znalezionych w poprzednim kroku.
Rada
- Jeśli ściśle zakończyłeś opisane powyżej działania, wtedy nie ma potrzeby, aby obliczyć drugie pochodne (lub podobne złożone ilości), aby zweryfikować decyzję.
- Jeśli nie musisz obliczyć wartości wartości, możesz zastąpić znalezienie ekstremów lokalnych, aby obliczyć dodatkowe pary współrzędnych (H, W) między każdą parą asymptota. Ponadto, jeśli nie obchodzi cię, jak działa opisana metoda, nie bądź zaskoczony, dlaczego nie można znaleźć pochodnej i rozwiązać równanie n `(X) D (X) - n (X) D `(X) = 0.
- W niektórych przypadkach będziesz musiał pracować z wielomianami wysokiego rzędu. Jeśli nie możesz znaleźć dokładnego rozwiązania za pomocą rozkładu mnożników, wzorów itp.P., Następnie oceniaj możliwe rozwiązania za pomocą metod numerycznych, takich jak metoda Newtona.
- W rzadkich przypadkach licznik i mianownik mają wspólny zmienny mnożnik. Zgodnie z opisanymi krokami doprowadzi to do zera i do pionowych asymptotów w tym samym miejscu. Nie jest to jednak możliwe, a wyjaśnienie służy jednej z następujących opcji:
- Zero w n (H) ma wyższą wielokrotność niż zero w D (H). Wykres f (H) ma tendencję do zera w tym momencie, ale nie zdefiniowany w nim. Określ go, rysując okrąg wokół punktu.
- Zero w n (H) i zero w d (H) mają taką samą wielokrotność. Harmonogram zbliża się do niektórych niezerowa punkt w tym sensie H, ale nie zdefiniowany w nim. Określ go, rysując okrąg wokół punktu.
- Zero w n (H) ma niższą wielokrotność niż zero w D (H). Jest tu pionowa asymptota tutaj.