Hogyan lehet megtalálni a polinom gyökereit

A polinom gyökereit nullának is nevezik, mert a gyökerek axolyan értékek, amelyeknél a függvény nulla. A gyökerek tényleges megtalálásakor többféle technika áll rendelkezésére; A faktoring a leggyakrabban használt módszer, bár a grafikon is hasznos lehet.

Hány gyökér?

Vizsgálja meg a polinom legmagasabb fokú tagját - vagyis a legmagasabb kitevőjű kifejezést. Ez a kitevő az, hogy a polinomnak hány gyöke lesz. Tehát ha a polinomodban a legmagasabb kitevő 2, akkor ennek két gyökere lesz; ha a legmagasabb kitevő 3, akkor annak három gyökere lesz; stb.

Figyelmeztetések

  • Van egy fogás: A polinom gyökerei lehetnek valósak vagy képzeltek. A "valódi" gyökerek a valós számokként ismert halmaz tagjai, amely matematikai karrierjének ezen a pontján minden szám, amellyel szokott foglalkozni. A képzeletbeli számok elsajátítása teljesen más téma, ezért most csak három dologra kell emlékezni:

    • A "képzeletbeli" gyökerek akkor jelennek meg, ha negatív szám négyzetgyöke van. Például √ (-9).
    • A képzelt gyökerek mindig párban jönnek.
    • A polinom gyökerei lehetnek valósak vagy képzeltek. Tehát ha van egy 5. fokú polinomod, annak öt valódi gyökere lehet, lehet, hogy három valódi gyökere és két képzeletbeli gyöke stb.

Keresse meg a gyökereket faktorozással: 1. példa

A gyökerek megtalálásának legsokoldalúbb módja a polinom lehető legnagyobb mértékű faktora, majd az egyes tagok nulla beállítása. Ez sokkal értelmesebb, ha néhány példát követett. Tekintsük az egyszerű polinomotx2 – 4​x:

    Egy rövid vizsgálat azt mutatja, hogy tudsz faktort is vennixa polinom mindkét kifejezéséből, amely megadja:

    x (x - 4)

    Állítsa az egyes kifejezéseket nullára. Ez két egyenlet megoldását jelenti:

    x = 0

    az első nullára állított kifejezés, és

    x - 4 = 0

    a nullára állított második kifejezés.

    Már megvan a megoldás az első kifejezésre. Hax= 0, akkor a teljes kifejezés nulla. Ígyx= 0 a polinom egyik gyöke vagy nulla.

    Most fontolja meg a második kifejezést, és oldja megx. Ha mindkét oldalhoz hozzáad 4-et, akkor:

    x - 4 + 4 = 0 + 4

    ami leegyszerűsíti:

    x = 4

    Tehát, hax= 4, akkor a második tényező nulla, ami azt jelenti, hogy a teljes polinom nulla is.

    Mivel az eredeti polinom másodfokú volt (a legmagasabb kitevő kettő volt), tudod, hogy ennek a polinomnak csak két lehetséges gyökere van. Már megtalálta mindkettőt, így csak fel kell sorolnia őket:

    x = 0, x = 4

Keresse meg a gyökereket faktorozással: 2. példa

Itt van még egy példa arra, hogyan lehet faktorok segítségével megtalálni a gyökereket, útközben valamilyen divatos algebra használatával. Tekintsük a polinomotx4 – 16. Az exponensek gyors áttekintése megmutatja, hogy ennek a polinomnak négy gyökerének kell lennie; itt az ideje megtalálni őket.

    Észrevette, hogy ez a polinom négyzetkülönbségként átírható? Tehát ahelyettx4 - 16, van:

    (x ^ 2) ^ 2 - 4 ^ 2

    Amely a négyzetek különbségének képletét használva a következőket számolja ki:

    (x ^ 2 - 4) (x ^ 2 + 4)

    Az első kifejezés ismét négyzetek különbsége. Tehát bár a jobb oldali kifejezést nem lehet tovább faktorozni, a bal oldali kifejezést még egy lépésben:

    (x - 2) (x + 2) (x ^ 2 + 4)

    Itt az ideje megtalálni a nullákat. Gyorsan kiderül, hogy hax= 2, az első tényező nulla lesz, és így a teljes kifejezés nulla lesz.

    Hasonlóképpen, hax= −2, a második tényezõ nulla lesz, így a teljes kifejezés is.

    Ígyx= 2 ésx= −2 ennek a polinomnak mind a nulla, vagy a gyöke.

    De mi van azzal az utolsó kifejezéssel? Mivel "2" kitevője van, két gyökerűnek kell lennie. De nem veheti figyelembe ezt a kifejezést a megszokott valós számok felhasználásával. Használnia kell egy nagyon fejlett matematikai fogalmat, amelyet képzeletbeli számoknak, vagy ha úgy tetszik, komplex számoknak nevezünk. Ez messze meghaladja a jelenlegi matekgyakorlatod kereteit, ezért most elég megjegyezni, hogy két valódi gyökere van (2 és −2), és két képzeletbeli gyökere van, amelyeket meghatározatlanul hagysz.

Keresse meg a Gyökereket grafikon segítségével

A gyökereket grafikusan is megtalálhatja, vagy legalábbis megbecsülheti. Minden gyök egy helyet jelöl, ahol a függvény grafikonja keresztezi axtengely. Tehát, ha megrajzolja a vonalat, majd megjegyzi axkoordinátái, ahol a vonal keresztezi axtengely, beillesztheti a becsült értéketxe pontok értékeit az egyenletbe, és ellenőrizze, hogy helyesek-e.

Tekintsük az első példát, amelyet a polinomra dolgoztatokx2 – 4​x. Ha óvatosan kihúzza, látni fogja, hogy a vonal keresztezi axtengely atx= 0 ésx= 4. Ha ezeket az értékeket beírja az eredeti egyenletbe, a következőket kapja:

0^2 - 4(0) = 0

ígyx= 0 érvényes nulla vagy gyök volt ennek a polinomnak.

4^2 - 4(4) = 0

ígyxA = 4 szintén érvényes nulla vagy gyök ennek a polinomnak. És mivel a polinom 2 fokos volt, tudod, hogy két gyökér megtalálása után abbahagyhatod a keresést.

  • Ossza meg
instagram viewer