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der Graph der ganz rationale Funktion vierten grades ist symmetrisch zur y-Achse und geht durch die Punkte A(-3/0), B(1/3) und C(4/-2).

Hallo alle miteinander, ich habe hier ein Problem.

Das Problem ist, das ich zwar in der lage bin eine Matrix aufzustellen aber nicht sie auszurechnen.

81     9     1     =  0

1       1      1     =  3

256   16   1    =  -2


könnte mir da bitte jemand helfen ?

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Erläutere bitte mal das Zustandekommen der Matrix!

5 Antworten

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du hast eine Zeile bestehend aus 1en. Besser kann es gar nicht kommen.

Nimm die zweite Zeile mal 81, und rechne I-II

Dann teil die zweite Zeile wieder durch 81 (um auf 1 zukommen) und nimm mal 256. dann rechne III-II.

Dies müsste eine Matrix der Form:

0   b   c

1   1   1

0   f    g

ergeben (den Ergebnisvektor beachten). Jetzt zweite und erste Zeile tauschen, und b so multiplizieren, dass f bei rauskommt. dann III-II und du bist in Zeilenstufenform (was das Ziel ist)

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Du hast den Ansatz

f(x) = ax^4 + bx^2 + c ?


81     9     1     =  0

1       1      1     =  3

256   16   1    =  -2


Nun das Prinzip: 

Du könntest die zweite Zeile zuoberst schreiben.

Ausserdem auch die erste und die dritte Spalte vertauschen. Achtung (a ist nun hinten und c vorne!)

1       1      1     =  3

1     9     81     =  0

1  16   256    =  -2

--------------------------

1       1      1     =  3

0     8     80     =  -3       (II)-(I)

0  15   255    =  -5        (III) -(I)

--------------------------------------

1       1      1     =  3

0     8     80     =  -3       (II)-(I)

0    3     83    =  -1        (III):5

--------------------------------------

1       1      1     =  3

0     24     240     =  -9      (II)*3

0    24    664    =  -8        (III)*8

---------------------------

1       1      1     =  3

0     24     240     =  -9

0      0      424 = 1

----------------------

Erst mal bis hier hin sorgfältig nachrechnen und korrigieren. Statt im Kopf machst du die Schritte besser mit einem Taschenrechner!

Nun sind die = in den Matrizen oben nicht üblich. Lasse  sie einfach weg.

Die letzte Zeile kann man nun umschreiben auf

424a = 1

-------> a =  1/424

Das nun in (II) 

    8b  +    80a     =  -3      einsetzen.

usw. 



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hier meine Berechnungen

Bild Mathematik

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De Frankfotter sescht da, du kanns dir aach en Loch ins Knie bohrn unn Kaffee drin koche. Die Ausgangsfunktion


f  (  x  )  =  a2  x  ^ 4  +  a1  x  ²  +  a0     (  1a  )


Jetzt geht ihr doch her und macht immer diese z-Substitution:


z  :=  x  ²       (  1b  )

f  (  z  )  =  a2  z  ²  +  a1  z  +  a0       (  1c  )


Nicht whr; es ist immer toll, wenn du ein Modell reduzieren kannst.  Wir haben also erkannt: Dein Problem ist äquivalent der Konstruktion einer Parabel aus 3 Punkten;  den abgesteckten Slalom notiere ich jetzt absichtlich in z , nicht in x . Hier deine Punkte:


A  '  (  9  |  0  )  ;  B  '  (  1  /  3  )  ;  C  '  (  16  |  -  2  )      (  2  )


Jetzt trifft es sich aber, dass A ' Nullstelle der Parabel ist; da wären wir doch dumm, wenn wir das nicht Scham los ausnutzen:


f  (  z  )  =  k  (  z  -  9  )  ( z  -  z2  )      (  3a  )


Wobei die beiden Unbekannten eine durchaus anschauliche Bedeutung haben: ===> Leitkoeffizient k so wie Nullstelle z2 . Einsetzen von B ' und C '  in ( 3a )


8  k  (  z2  -  1  )  =  3     (  3b  )

7  k  (  z2  -  16  )  =  2     (  3c  )


Du kennst das Additions.und das Subtraktionsverfahren; kennst du auch das Divisionsverfahren?  (  3b ) : ( 3c ) , um k loszuwerden:


8  (  z2  -  1  )

------------------------------  =  3/2     (  4a  )

7  (  z2  -  16  )


16  (  z2  -  1  )  =  21  (  z2  -  16  )  ===>  z2  =  64    (  4b  )


jetzt kannst du in (  3a ) den Punkt B ' einsetzen, um k zu ermitteln.


k  =  1/168    (  4c  )


Mensch Zahlen sind das ...   Ich muss schon sagen. Die meinen auch, ein jeder Mathelehrer könne bis 168 zählen ...Jetzt Klammern wieder auflösen


f  (  z  )  = 1/168  z  ²  -  73/168  z    +  24/7     (  5  )


Protokoll. Die Gleichungen ( 3bc ) hatte ich aus dem Stand richtig gelöst; nur beim Auflösen der Klammern ( Schritt von ( 3a ) nach ( 5 ) unterlief mir ein hartnäckiger Fehler beim Kürzen.

Alle Ergebnisse Wolfram geprüft.

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Der Graph der ganz rationalen Funktion 4.Grades ist symmetrisch zur y-Achse und geht durch die Punkte \(A(-3|0),  B(1|3),   C(4|-2)\).

\(A(-3|0)\) und \(D(3|0)\) sind einfache Nullstellen.

\(f(x)=a(x+3)(x-3)(x+N)(x-N)=a(x^2-9)(x^2-N^2)=a(x^4-N^2x^2-9x^2+9N^2) \)

\(B(1|3)\):

\(f(1)=a(1-N^2-9+9N^2)=a(8N^2-8)=3 \)

\(a=\frac{3}{8N^2-8} \):

\(f(x)=\frac{3}{8N^2-8}(x^4-N^2x^2-9x^2+9N^2) \)

C(4|-2)\):

\(f(4)=\frac{3}{8N^2-8}(256-16N^2-144+9N^2)=\frac{3}{8N^2-8}(112-7N^2)=-2 \)

\(N^2=64 \)     \(a=\frac{1}{168} \):

\(f(x)=\frac{1}{168}(x^4-73x^2+576) \)

Unbenannt.JPG

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