Lag funksjonsuttrykk til grafen av rasjonal funksjon

Lag funksjonsuttrykk til grafen av rasjonal funksjon

Nedenfor ser du grafen til en rasjonal funksjon ff.

Bestem f(x)f(x). Husk å argumentere for at svaret ditt er riktig.

Rasjonal funksjon f

Fasit

En mulighet er f(x)=3x6x1,Df=R{1}f(x)=\frac{3x-6}{x-1}, \quad D_{f} = \mathbb{R} \setminus \{ 1 \}

Løsningsforslag

Jeg ser at vi skal lage en rasjonal funksjon på formen f(x)=P(x)Q(x)f(x)=\frac{P(x)}{Q(x)}.

Det er en vertikal asymptote og bruddpunkt ved x=1x=1, det betyr at uttrykket i nevneren vår må ha nullpunkt i x=1    Q(1)=0x=1 \implies Q(1)=0.

Det er en horisontal asymptote ved y=3y=3. Det betyr at limx±P(x)Q(x)=3\lim_{ x \to \pm \infty } \frac{P(x)}{Q(x)}=3. For at det skal være mulig må polynomene i teller og nevner ha samme grad. Dette ligner på en rasjonal funksjon med førstegradsuttrykk i teller og nevner der koeffisienten foran xx i telleren er 3 ganger så stor som koeffisienten foran xx i nevneren.

Jeg lar Q(x)=x1Q(x)=x-1 siden dette er et førstegradsuttrykk som vil gi riktig bruddpunkt.

Vi har nå tre krav til P(x)P(x):

  • P(x)P(x) skal ha samme grad som Q    PQ\implies P må være førstegradsuttrykk ax+bax+b
  • P(x)P(x) skal ha 3 ganger så stor koeffisient som Q(x)    P(x)=3x+bQ(x)\implies P(x)=3x+b
  • f(x)f(x) har et nullpunkt i x=2    Px=2\implies P skal ha nullpunkt i x=2    P(2)=0x=2\implies P(2)=0

For å oppfylle det siste kravet må PP være på formen P(x)=3x+bP(x)=3x+b, der bb må være slik at P(2)=0P(2)=0.

P(2)=032+b=0b=6\begin{aligned} P(2)&=0\\ 3\cdot 2+b&=0\\ b&=-6 \end{aligned}

Et funksjonsuttrykk som passer til grafen er

f(x)=3x6x1,Df=R{1}\underline{\underline{f(x)=\frac{3x-6}{x-1}, \quad D_{f} = \mathbb{R} \setminus \left\{ 1 \right\} }}

Kommentar: Jeg tolker oppgaveteksten som at vi skal finne én funksjon f(x)f(x) som passer til grafen. Generelt vil alle uttrykk på formen 3cx6ccxc\frac{3cx-6c}{cx-c} der (cR)(xR{1})\left( c\in \mathbb{R} \right)\wedge\left( x\in \mathbb{R}\setminus \left\{ 1 \right\} \right) passe til grafen, så det kan godt være at dette generelle uttrykket er et bedre svar på oppgaven.

Sensorveiledning

Et delvis riktig uttrykk gir noe uttelling. For å få full uttelling må kandidaten argumentere for asymptotene og skjæringspunktene med aksene.