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Haaaaalllllo :-)

ich begreife seit über einem Jahr gar nichts mit Polynomdivision.
Kann einer von euch mich genau erklären wie das geht?

 (x³   -  60x²    -    0x    -   1875) : (x-60,5121) = x²+05121x+30,9882
-(x³-60,5121x²)
--------------------
       0,5121x² -     0x
     -(0,5121x²-30,9882x)
     ----------------------------
                       30,9882x - 1875
                     -(30,9882x - 1875
                    ---------------------------
                                            0

So ist das Ergebnis und ich begreife bis heute gar nichts,
wie man Rechnenweg macht z.B. woher kommt 30,9882 und so ..

Mit 60,5121 habe ich von Newtonverfahren gerechnet.

Kann einer von euch mich ganz leicht erklären, wäre toll :-) ..
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Beste Antwort

Hi sveeero,

Wenn Du Verständnis bzgl der Polynomdivision suchst, so ist das ein ganz schlechtes Beispiel, dass Du da gewählt hast^^.

 

Erlaube mir mal dieses Polynom heranzunehmen: f(x)=(x³ + 6x² + 3x - 10)

Was Du nun tun möchtest, ist die Nullstellen dieser Funktion zu bestimmen. pq-Formel etc sind nicht anwendbar, da wir eine Funktion dritten Grades haben. Da kommt nun die Polynomdivision ins Spiel. Deine erste Aufgabe ist es, eine Nullstelle zu erraten. Dazu berücksichtige folgende Regel: Hast Du eine ganzzahlige Nullstelle, so ist sie Teiler des Absolutglieds. Untersuche also die Teiler von 10 -> {-10,-5,-2,-1,1,2,5,10}. 

Eine Probe mit x=-5 führt tatsächlich zum Ziel -> f(-5)=0. Unser Divisor für die Polynomdivision ist also (x+5) (denn mit x=-5 haben wir (-5+5)=0).

 

Polynomdivision:

(x³ + 6x² + 3x - 10):(x+5)=

 

Deine Aufgabe ist es nun zu testen, wie oft das x in x³ reinpasst. Genau: x². Das multipliziere nun mit dem Divisor und ziehe ab;

(x³ + 6x² + 3x - 10):(x+5)=x^2

-(x³+5x²)

_________

0 +   x²

 

Die nächste Frage ist nun, wie oft x in x² reinpasst -> x. Hole dafür auch die 3x runter, um den zweiten Summanden subtrahieren zu können:

(x³ + 6x² + 3x - 10):(x+5)=x^2+x

-(x³+5x²)

_________

0 +   x²+3x

       -(x²+5x)

__________

         0-2x

Letzte Überlegung -> was brauchts um x auf -2x zu bringen -> -2

(x³ + 6x² + 3x - 10):(x+5)=x^2+x-2

-(x³+5x²)

_________

0 +   x²+3x

       -(x²+5x)

__________

         0-2x-10

          -(-2x-10)

__________

                    0

 

Wie erwartet geht die Polynomdivision voll auf. Es verbleibt kein Rest. Die Polynomdivision ist damit auch abgeschlossen. Für weitere Nullstellen kann man nun die pq-Formel verwenden und x²+x-2=0 lösen (was uns jetzt aber nicht weiter interessieren soll).

 

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

Für Deine Aufgabe gilt genau das gleiche. Allerdings ist der Divisor recht ungenau bestimmt. Eine Polynomdivision einer Ansicht also nicht die schönste Art eine solche Aufgabe anzugehen, da der Fehler sich immer weiter fortpflanzt.

 

 (x³   -  60x²    -    0x    -   1875) : (x-60,5121) = x²+0,5121x+30,9882

-(x³-60,5121x²)

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

       0,5121x² -     0x

     -(0,5121-30,9882x)

     ----------------------------

                       30,9882x - 1875

                     -(30,9882x - 1875

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

                                            0

Der rote Term ergibt sich aus dem vorausgegangen Wunsch die 0,5121x² zu elimineren. Es muss (wie oben hoffentlich klar geworden ist, mit dem Divisor multipliziert werden und das ganze abgezogen. Und es ist eben 0,5121x*(-60,5121)=-30,9882x ;)

 

Alles klar?

Grüße

Avatar von 141 k 🚀
Die Struktur für die Polynomdivision hats leider etwas zerstört. Denke es ist aber dennoch lesbar ;).


Für weitere (vorgerechnete) Beispiele siehe auch hier: http://www.brinkmann-du.de/mathe/gost/polynomdivision_01.htm

Das sollte dann vollens für Verständnis sorgen ;).
Dankeee für die tolle Erklärung ..

Ich hab es endlich verstanden und hoffe, dass ich merken kann :D ..

Vielleicht könntest du mir auch eines helfen:

Ich habe Aufgabe gemacht und die Aufgabe ist: Die folgende Gleichung hat mehrere Lösungen. Ermitteln Sie diese mit dem GTR nach dem NEWTON-Verfahren auf fünf Dezimalen gerundet.

f(x) = x³ - 3x - 1

Ich habe als erstens mit NEWTON-Verfahren gerechnet

Ergebnis: -0,34730

 

Da muss ich dann mit Polynomdivision weiterrechnen

Ergebnis: x²+0,34730x-2,879383

 

Mit diesem Polynomdivision habe ich dann mit NEWTON-Verfahren gerechnet

Ergebnis: -1,87939

 

Dann habe ich wieder mit Polynomdivision gerechnet

Ergebnis: x²+1,87939x+0,532107

 

Dann habe ich wieder mit NEWTON-Verfahren gerechnet

Ergebnis: -1,53208

 

Diese Lösungen im Buch steht 3 Lösungen mit dem: -1,53209, -0,34730 und 1,87939 ...

2 Lösungen ist richtig und das letzte NEWTON-Verfahren habe ich das Ergebnis mit -1,53208, eigentlich sollte es -1,53209 sein .. Habe ich was falsches gemacht, oder nicht? :/ ..

Ergebnis:+0,34730x-2,879383

 

Da muss ein Minus hin. Sonst siehts gut aus.

 

Verstehe allerdings nicht ganz, warum Du mehrere Male eine Polynomdivision machst? Normal reicht es bei einer kubischen Funktion einmal eine Polynomdivision zu machen. Die entstehende quadratische Gleichung kannst Du ja mit pq-Formel etc errechnen. Oder auch gerne weiterhin mit Newtonverfahren. Polynomdivision brauchts da aber nicht ;).

Oh, danke ich hab mit Plus/Minus übergesehen.

Ich weiss, dass ich auch eigentlich mit pq-Formel machen kann.

Aber bei manche Rechnung gibt es mit hoch 4 und es gibt dann 4 Lösungen.

Wie kann ich dann 4 Lösungen rechnen, da muss ich dann Polynomdivision nehmen?

Da die pq-Formel ja nur 2 Lösungen gibt mit x1 und x2 ....

Wenn Du eine Funktion vierten Grades hast, reduzierst Du diese durch 2-malige Polynomdivision auf den Grad 2. Auch dann ist die pq-Formel oder vergleichbares vorzuziehen ;).
PS. Gerade habe ich nochmal geprüft mit Minus.

Eigentlich ist das Plus richtig :O .....

1 * (-0,34730) = -0,34730

-0 - (-0,34730) = +0,34730x .... :-(

Du hast doch die erste Nullstelle zu x=-0,34730 bestimmt.

Somit lautet die Polynomdivision:

(x³ - 3x - 1)/(x+0.34730)=x^2-0.3473x-2.87938

 

;)

OKAY, danke da hast du aber recht ......

Jetzt hab ich ganz verstanden, aber noch nicht mit den hoch 4 ....

 

f(x)= x4 - 2x3 - 5x2 + 1

NEWTON-Verfahren Ergebnis ist: -0,52077

 

Das Problem ist, ich hab keine Ahnung wie ich weiter Rechnen soll ....

Es wäre toll, wenn du mir das allerletzte mal Erklärst :-) ....

Es sollte 4 Lösungen geben und zwar: 

- 1,33152

- 0,42019

-0,52077

3,43210

Du hast eine Nullstelle gefunden. Mache eine Polynomdivision.

(Achte dabei, dass der Divisor richtig aussieht. Wie unten -> mit x=-0,52077 folgt (-0,52077+0,52077)=0)

 

(x4 - 2x3 - 5x2 + 1)/(x+0.52077)=?

 

Es kommt eine Funktion dritten Grades heraus. Bestimme erneut eine Nullstelle mit Newton. Darauhin erneut eine Polynomdvision und Du erhältst eine Funktion 2ten Grades....

 

Probier es ;).

Ich hab gerade gerechnet und das Ergebnis lautet: 0,42019 ..

Eigentlich sollte es MINUS sein, ich finde mein Fehler nicht :-( ..

Nein, da ist alles richtig. Sehr gut.

Die Lösung vom Lösungsbuch (?) sind falsch. Dort ist bei 0,42019 ein Minuszeichen zu viel ;).

Schon möglich, dass im Buch ein Fehler ist.

Die andere Ergebnisse mit 3,43210 und -1,33152 sind richtig ....

Danke für die Mühe und tolle Erklärung :-) ..

Freut mich wenn ich helfen konnte und es verstanden wurde :).


Gerne


Und ja, die anderen Ergebnisse kann ich bestätigen ;).

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