Poli in racionalne funkcije (Derive)

Poli in racionalne funkcije (Derive)

Avtor: Aktivna matematika

Težavnost:

Učni cilji: Učni list na temo polov racionalne funkcije.

Uvod

Po definiciji so poli racionalne funkcije ničle imenovalca racionalne funkcije in zato funkcija v polih ni definirana. Zanimivo pa se je vprašati po vrednostih racionalne funkcije, ko se z bližamo polu. Kako pa je z deljenjem z majhnimi števili? Obravnavani problem pokažimo s pomočjo računalnika in z uporabo programa Derive.

Ukaze vnašamo neposredno ali s pomočjo datoteke  RACF1.DMO  . Do rešitve pridemo v osmih korakih.

Koraki 1 - 3

1)Nastavimo natančnost izračunavanja na mest:
 Simplify/Approximate/Approximate := 10 
2)Ogledali si bomo funkcijo . Vnesemo izraz:
 x/(x-2) 
3)Najprej se z približujemo polu z leve. Z ukazi  Simplify/Variable Substitution  v izrazu zamenjamo z , , , , , , .
 Simplify/Variable Substitution/ok : #2 / 1 
 Simplify/Variable Substitution/ok : #2 /1.5 
 ... 
 Simplify/Variable Substitution/ok : #2 /1.9999995 

Koraki 4 - 6

4)Z  Approximate  poiščemo numerično vrednost izrazov.
 Approximate: #3 
 Approximate: #4 
 ... 
 Approximate: #9 
5)Podoben postopek naredimo še z desne. Z ukazi  Simplify/Variable Substitution:  v izrazu zamenjamo s , , , , , , .
 Simplify/Variable Substitution/ok : #2 / 3 
 Simplify/Variable Substitution/ok : #2 / 2.5 
 ... 
 Simplify/Variable Substitution/ok : #2 / 2.0000005 
6)Z  Approximate  poiščemo numerično vrednost izrazov.
 Approximate: #17 
 Approximate: #18 
 ... 
 Approximate: #23 

Korak 7

7)Iz rezultatov opazimo da se vrednosti hitro povečujejo, bolj ko se bližamo polu.
Kaj bi bilo, če bi vstavili vrednost v polu? Spomnimo se kako je z deljenjem z majhnnimi števili. Ugotovimo, da je pol v bistvu navpična asimptota. Ker Derive omogoča tudi izračun vrednosti racionalne funkcije v polu, vstavimo še vrednost = .
 Simplify/Variable Substitution/ok  : #2 / 2 
 Approximate: #32 
Rezultat torej ne preseneča.

Korak 8

8)Da dokončno razčistimo vse nejasnosti, se o tem prepričamo še z grafom funkcije :
 x/(x-2) 
 Plot 
Če želimo še posebej videti pol, ga moramo narisati:
 x=2 
 Plot 
(slika1.PNG)

Celoten izpis

Celoten izpis na zaslonu izgleda takole.

 RACF1.DMO

PrecisionDigits:=10

x/(x-2)

;Sub(#2)
1/(1-2)

;Sub(#2)
1.5/(1.5-2)

;Sub(#2)
1.95/(1.95-2)

;Sub(#2)
1.995/(1.995-2)

;Sub(#2)
1.9995/(1.9995-2)

;Sub(#2)
1.99995/(1.99995-2)

;Sub(#2)
1.9999995/(1.9999995-2)

;Approx(#3)
-1

;Approx(#4)
-3

;Approx(#5)
-39

;Approx(#6)
-399

;Approx(#7)
-3999

;Approx(#8)
-39999

;Approx(#9)
-3.999999*10^6

;Sub(#2)
3/(3-2)

;Sub(#2)
2.5/(2.5-2)

;Sub(#2)
2.05/(2.05-2)

;Sub(#2)
2.005/(2.005-2)

;Sub(#2)
2.0005/(2.0005-2)

;Sub(#2)
2.00005/(2.00005-2)

;Sub(#2)
2.0000005/(2.0000005-2)

;Approx(#17)
3

;Approx(#18)
5

;Approx(#19)
41

;Approx(#19)
41

;Approx(#20)
401

;Approx(#21)
4001

;Approx(#22)
40001

;Approx(#23)
4.000001*10^6

;Sub(#2)
2/(2-2)

;Approx(#32)
"+-"inf

x=2 

0%
0%