Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

Algebrai derivált segítségével többszörös gyök keresése

633
₄Keressük meg az algebrai derivált segítségével a következő polinom többszörös gyökeit:
f = x⁵-5x³+5x+2

Az algebrai derivált simán megvan:
f' = 5x⁴ - 15x² + 5

És elvileg itt polinom osztás kell: (eredeti) : (derivált)
(x⁵-5x³+5x+2) : (5x⁴ - 15x² + 5) = 1/5·x
- (x⁵-3x³+x)
= -2x³+4x-2

És innen nem világos, hogy akkor hogyan számolok tovább, ezt valaki el tudná nekem magyarázni részletesebben?
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
diszkrét, Matematika, polinom, osztás, Dimat, gyök, gyökkeresés, polinomosztás, többszörös, derivált
0
Felsőoktatás / Matematika

Válaszok

1
Elmélet:
`f(x)` a többszörös gyökkel felírva ilyesmi:
`f(x)=(x-r)^n·g(x)`
ahol `r` többszörös (`n`-szeres) gyöke `f(x)`-nek.
Ezt deriválva ezt kapjuk:
`f'(x)=n·(x-r)^(n-1)·g(x)+(x-r)^n·g'(x)`
`f'(x)=(x-r)^(n-1)·(n·g(x)+(x-r)·g'(x))`
és amit ebből észre kell venni, az az, hogy `f`-nek és `f'`-nek közös osztója `(x-r)^(n-1)`.
Vagyis ha kiszámoljuk a két polinom legnagyobb közös osztóját, abban benne lesz a többszörös gyök eggyel kisebb hatványon (és persze benne lehet bármi más is, de az elsőre nem számít).

Szóval lnko-t kell csinálni, amire az euklideszi algoritmust lehet használni.

Euklideszi algoritmus:
- Mindig két polinommal kell számolni. Az első a nagyobbik (`f`), a második a kisebbik (`f'`).
- A nagyobb polionomot osztod a kisebbel, és az új két polinom az eredeti kisebb és az osztás maradéka.
- Aztán megint a nagyobb polinomot (ami az előző kisebb) osztod a kisebbel (ami az előző maradék), és megint a két új polinom a mostani osztó és a maradék.
- Mindezt addig csinálod, amíg a maradék 0 nem lesz. Akkor az előző maradék (ami most az osztó egyébként) az lnko.

Most tehát:
`(x^5-5x^3+5x+2) : (5x^4 - 15x^2 + 5)` maradéka `-2x^3+4x-2`
`(5x^4 - 15x^2 + 5):(-2x^3+4x-2)` maradéka `-5x^2+5x+5`
`(-2x^3+4x-2):(-5x^2+5x+5)` maradéka nulla
Vagyis az lnko ez: `-5x^2+5x+5`

Ezt kicsit csinosíthatjuk, ha kiemelünk belőle -5-öt, marad `x^2-x-1`, de ez nem is feltétlenül szükséges...

A megoldóképlettel kijön, hogy ennek a gyökei `(1+-sqrt(5))/2`. Ez vagy mind a kettő többszörös gyöke `f(x)`-nek, vagy csak az egyik (vagy egyik se, ha nincs többszörös gyök). Úgyhogy meg kell nézni egyesével, vagy ha merünk nagyot álmodni, akkor egyszerre, hátha mind a kettő többszörös gyök. Úgy lehet egyszerre, hogy az eredeti `f(x)`-et elosztjuk az `x^2-x-1` polinommal. Most nulla a maradék, vagyis mindkét gyök többszörös gyök.
Azt is tudjuk, hogy mivel az lnko-ban ezek az `(x-r)` tényezők az első hatványon szerepelnek, kétszeres gyökök.
0