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13B.1 rationale Funktion vereinfachen; Nullstellen, Polstellen, Asymptoten


CC-BY-NC-SA 3.0

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wirwollen uns mal folgende rationale Funktion anguckenX Quadratminusfünf Xplus sechsdurchX Quadratminus vier Xplus vierwomit ich natürlich meineX wird abgebildet auf das was aus diesem Ausdruck rauskommt das war meine Funktion seineine rationaleFunktionweil sie geschrieben werden kann als ein Polynomdurch ein Polynomdas macht die rationale Funktion aus den rationale ZahlenSergioVerhältnisbruchdrei durch vier eine rationale Zahlbrechungsverhältnisgesagt Aktionwarein Verhältnis zweier Polynom eine supranationaleFunktionversuchenSie das mal zu vereinfachenund zu skizzierenvereinfachenund skizzierenzu vereinfachen muss ich gerade noch was sagen was bei ihren VorgängerinnenVorgängern nicht so hundertprozentigklar warwenn ich es schaffeaus dem Polynomim Zählerein Nullstelle abzuschaltendann kann ich das Polynomzählerschreiben als X minusbesagteStelle malein anderes Polynom ein einfaches Polynomwenn ich es schaffe aus dem Nennerdieselbe Nullstelle aufzuspaltenkann ich den Nenner schreiben als X minus sagte Nullstelle mal ein einfacheres Polynomund dann kann ich kürzendas meine ich hiermit vereinfachenkürzen sie so weit es gehtokaydieNullstellenvon Zähler und Nenner hier zu finden ist er relativ einfach PQ Formelwenn X hoch drei ständig so vier stündedann wird jeglicher mit X Quadratmetereinfach die Formel Komma dassalso die NullstellenZähleraneine direkt in den PQ Formel einsetzen X ist gleichPS minus fünf das heißt die geht's los mit fünf Halbe plusminusdass sie QuadrierenfünfundzwanzigViertel minus sechssechsten vierundneunzig Viertel fünfundzwanzigwird im Internetein viertel Wurzel ein Viertel macht ein halbfünf halbe plus minus ein halbdas heißt das wird werden X ist gleichvier halbe zwei oder X ist gleich sechs halbe X ist gleich drei das habe ich bei allen gesehen?? die Nullstellenvon Männerselbe Geschichteeine direkt PQ Formel benutzt seinen Penis minus vier ich fange als Ian mit zweiplus minusden Quadrieren macht vierminus viernetterweise eine Null in der Wurzel ich habe als eine doppelteNullstelleist gleich zweischreibt man in Klammern dahinter doppelt Ausrufezeichendas darf nicht vergessendamit Komma dass sie oben umformenalso einhochstrichen bisschen kürzertastetsich eindas Polynom im Zählerist also X minus zwei mal X minus dreidas Polynom im Nenner ist X minus zweiins Quadratnicht vergessen ins QuadratX minus zwei mal X minus zwei nicht das sie hier nur ein Faktor hinschreibenist eine doppelte NullstelleStelle zweibundesweit Quadratund nun kann ich netterweisekürzenoben steht X minus zwei und unten kann ich eines von den beiden minus zwei kürzendamit habe ich das doch deutlich vereinfachtinsbesondere kann jetzt direkt ablesendas drei eine Nullstelle istich setze drei ein dritter null durch irgendwaswas nicht doll ist und welche nicht definierteKriege nur rauses ist auch die einzige Nullstelle es gibt keine andere Möglichkeit diesenBruch zu null zu machen?? hoch zu Nutze machen Muster stehen null durchirgendwaszu sehen es gibt nur eine Möglichkeit dafürX muss drei sein es gibt eine Nullstelle und keine andere?? und man sieht an der Stelle zwei gibt's eine Polstelledie Funktionexplodiert ins unendliche wenn sie dicht bei zwei sind zwei selbst wenn sie gar nicht einsetzen weil sie dann durch null teilen wenn sie dicht bei zwei sind sehen siedass sie durch eine zeitlich bei null Teileneine Zahl diehandfest istdurch eine Zahl nicht bei Null teilen und das ganze explodiert zwei wird eine Polstelle werdensoweit das ?? und jetzt versuche das mal zu skizzierenwie sie diese Funktionenprinzipiellim Verlauf auswas sind wesentliche Eigenschaften dieser Funktionenverlaufso das skizzierenandiesen zwei Stellen gesehendas man auch versuchen kann den Zähler und den Nenner hier oder jeden Zähler den Nenner einzeln zu skizzierenam?? das wird schwierigKomma wenn es hier machen mit den Parabeln?? sich vor sie haben zwei solche Parabelnund jetzt wollen sie die durcheinander teilen den einen wird durch den andern wird das wird extremekligan sich zu überlegen was da passiert für dich nicht probierenwenn ich so miteinander multiplizierenaja gerade noch von Funktion aufeinander addierewelche Konstante Teiledann vielleichtaber wenn ich richtig ausgewachsen Funktion durcheinander teile wird es sehr schwierig sich überlegen was dann den passiertnicht die einzelnen Funktionen habe ich für zwei insgesamt überlegen was passierterkennen ja schon ?? Eigenschaftenwir wissenan der Stelle drei wird unsere Funktion nullder gesamte Bruch wird nurdas wissen wir?? waren so?? wir müssenan der Stelle Zweigezur Polstellean der Stelle zwei selbst ist die Funktion gar nicht definiertund in der Nähe der Stelle zweiteilig eineZahl in handfester Größenordnungdurch eine Zahl dicht bei nullin der Näheder Stelle zwei wird der Funktionswerteexplodierendas wissen wiran Kant jetzt aber ganz billig ausrechnen was eine Stelle nur rauskommtminus drei durch minus zweidrei halbe eins Komma fünfin den Wert eins Komma fünf gibt's noch geschenktBeistrich nullwas ihr verspannt finde ist es wert wenn X gegen unendlich gehtihr stetsin DivX eine Million einsetzen neunter neunundneunzig tausend neun hundert siebenundneunzigdurch neunundneunzigtausend hundert achtundneunzigpraktisch eins es hätte man hier schon sehen könnenwenn sie fix eine große Zahl einsetzenseine X tausendRechte rechnen entsteht hier eine Million minus fünfterund ihr steht eine Million minus vier tausend und so weiterauf Dauer wird der erste Term hiergewinnen es wird zum Schluss eins rauskommenetwas genauer gucken und es übermorgen noch mal an mit Polynomdivisionan der Stelleaber auch schon hier über den breiten Daumen sollte man sehen es wird eins werden auf Dauer die weiternach rechts rausgehenumso mehr nähert sich der Funktionswert der einstgewaltig nach links raus gehe zu negativen nixenminus ein tausend Quadrieren im Sand ausradiertwird eins rauskommen eins ist einehorizontaleAsymptotegenauer gesagt die horizontalAsymptote es gibt keine zweitesinnvollerweisezwote sodurch die Polstelle läuft auch ?? AsymptoteBeistrich nicht so spannend es ist eine Polstelle klarähmAsymptote soll heißen die Funktion schmiegt sich mehr und mehr an dieseKurve in dem Fall eine gerade anirgendwie muss die Funktionzu dieser geraden hin natürlich läuft sie nicht so zu der geraden in das war ja blödsinnigist er total billig sie wird ziemlich geradlinig auf diese geradezu laufenamNetz kann man sich überlegen was an dieser Polstelle passiert sie sehenwelche Möglichkeiten habe ich ich komme von hier passiert irgendwas ich muss dadurchwäre das möglichan der Polstellegenau das geht nicht verringern noch deine Nullstelle haben müssen wir haben nur eine einzige Nullstelle bei der dreiund ich da noch eine deshalb können wir nicht nach unten abtauchenan der Polstelle müssen nach oben an der Polstelledas muss nach oben gehen zwangsläufiganeine andere hat sich das zu überlegenwenn sie sowas einsetzen wie X ist gleich zwei minusein HundertstelIndienknapp vor der zwei liegenbeiminus ein Hundertstelwas ist ein X minus drei ungefährsehr schön wie das hundert ein hundertsteminus eins für das ungefähr werdenwir hier oben nach der hier oben mit den ungefährminus eins werdenX ist ungefähr zweibeziehen drei ab dem sie ungefähr bei minus einswas wird X minus zwei ungefähr werdenkorrekt der hier ist das minus ein hundert Ziffer nicht ungefährin nächster zwei minus ein Hundertstel ist und ich ziehe noch zwei Absicht die zwei raus minus ein hundertste also habe ich zum Schluss minus eins durchminus ein Hundertstelungefährminus eins durch minus ein hundert ungefähr das machtgenau minus eins durch minus ein HundertstelBruchrechnenminus raus kürzen einzig ein hundert zu hundertwenn ich hierum ein Hundertstelnach links gehe von der Stelle zwei bin ich hier auf der y-Achse etwa bei hundert sein Wissen geflogen hat ?? in etwa auf der Höhe hundertalles geht definitivnach oben Wegohne wenn und aberin anderer Art immer sich das überlegen kannso die gema nach oben weg auf dieselbe Art können sich überlegen dass sich ihr von unten kommenfür jetzt nicht voreine andere Art wie man das in Kriegen kann es sich zu überlegen dass das ?? Polstelleerster Ordnung ist wieder so schön heißt hier steht hoch eins nach dem kürzen steht hier hoch ein Punkt zwei hoch drei eine einfache Polstelle oder Polstelle erster Ordnungdie gehtzu einer Seite weg und kommt von der anderen Seite wiederdieser Term ändert sein Vorzeichenund jetzt ist der Restdie Punkte zu verbindensollte keine Aktion seindiese Funktion hier ist so billig dass sie nichts Böses macht die läuft nicht so das könnte man sicher so überlegen dass sie nicht so läuft man müsse sie aber Dinge sind über schwingtanwas soll das Schlimmes passieren sie läuft tatsächlich so?? das habe ich gezeigt warum das der Fall ist könnte ja im Prinzip so laufenPunkt hier können sie im Prinzipob sie ziehenihr könnt es im Prinzip so laufen?? das wäre bei einer so billigen Funktion aber höchst überraschend wenn das der Fall