Polynom og ulikhet

Polynom og ulikhet

Et polynom PP er gitt ved

P(x)=x39x2+15x7P(x) = x^3 - 9x^2 + 15x - 7

Begrunn at P(x)P(x) er delelig med (x1)(x - 1).

Løs ulikheten P(x)0P(x) \geq 0.

Forkort brøken

x22x+1x39x2+15x7\frac{x^2 - 2x + 1}{x^3 - 9x^2 + 15x - 7}
Fasit

P(1)=0P(1) = 0, så P(x)P(x) er delelig med (x1)(x-1)

x{1}[7,x \in \{1\} \cup [7, \to \rangle

1x7\dfrac{1}{x - 7}

LøsningsforslagKI-generert

Vi setter inn x=1x = 1:

P(1)=13912+1517=19+157=0P(1) = 1^3 - 9 \cdot 1^2 + 15 \cdot 1 - 7 = 1 - 9 + 15 - 7 = 0

Siden P(1)=0P(1) = 0, er P(x)P(x) delelig med (x1)(x - 1) ifølge faktorsettningen.

Vi utfører polynomdivisjon P(x):(x1)P(x) : (x - 1):

P(x)=(x1)(x28x+7)P(x) = (x - 1)(x^2 - 8x + 7)

Vi faktoriserer andregradsuttrykket:

x28x+7=(x1)(x7)x^2 - 8x + 7 = (x - 1)(x - 7)

Altså:

P(x)=(x1)2(x7)P(x) = (x - 1)^2(x - 7)

Vi løser ulikheten P(x)0P(x) \geq 0:

(x1)20(x - 1)^2 \geq 0 for alle xx, så fortegnet til P(x)P(x) bestemmes av (x7)(x - 7).

  • (x7)0(x-7) \geq 0 når x7x \geq 7
  • Når x=1x = 1: P(1)=0P(1) = 0
x{1}[7,\underline{\underline{x \in \{1\} \cup [7, \to \rangle}}

Vi kjenner igjen telleren som et fullstendig kvadrat:

x22x+1=(x1)2x^2 - 2x + 1 = (x - 1)^2

Fra oppgave b) har vi P(x)=(x1)2(x7)P(x) = (x-1)^2(x-7). Vi forkorter:

x22x+1x39x2+15x7=(x1)2(x1)2(x7)=1x7\frac{x^2 - 2x + 1}{x^3 - 9x^2 + 15x - 7} = \frac{(x - 1)^2}{(x - 1)^2(x - 7)} = \underline{\underline{\frac{1}{x - 7}}}