11. évfolyam
Racionális törtfüggvény vizsgálata kalkulussal
Szükséges előismeret
Racionális törtfüggvény.
Módszertani célkitűzés
A tanegység célja az f(x)=+bxn, x ∈ R \ {0}, a,b ∈ R, k,n ∈ N függvény vizsgálatának elősegítése elemi úton és az analízis eszközeivel. A tulajdonságokat a görbéről "ránézésre", valamint a görbe egy mozgatható pontja és a deriváltak segítségével egyaránt leolvashatjuk.
Az alkalmazás nehézségi szintje, tanárként
Közepes, felkészülést igényel.
Felhasználói leírás
Figyeld meg, hogy hogyan hat az f(x)=+bxn, x ∈ R \ {0}, a,b ∈ R, k,n ∈ N függvényre a paraméterek változtatása! Vizsgáld meg lehetőleg minél több szempont szerint! A vizsgálathoz használhatod a függvény grafikonját. Segítségképpen használhatod a görbe egy mozgatható P pontját, a P-beli érintőjét, továbbá a függvény első és második deriváltfüggvényét is. Figyeld meg, hogy van-e bármiféle kapcsolat a függvénygörbe, a másik két függvény és az érintő között! Próbáld meg is fogalmazni, hogy mi!
EMBED
Kérdések, megjegyzések, feladatok
- FELADAT
Végezd el a függvény elemzését elemi úton! Hogyan függ a k és az n választásától az, hogy páros vagy páratlan függvényt kapsz? Mely esetekben nem lesz se páros, se páratlan a függvény? - FELADAT
Válassz egy tetszőleges pontot a függvénygörbén, és kapcsold be az érintőt! Figyeld meg, hogyan változik az érintő, ha mozgatod a pontod! Az érintő állása, illetve a meredeksége (nem számszerűen) mutat-e kapcsolatot valamelyik elemzési szemponttal?- Ha igen, akkor melyikkel?
- Ha nem találtál összefüggést, változtass a paramétereken és próbáld újra!
- Ha megsejtettél egy összefüggést, akkor ellenőrizd, hogy a paraméterek változtatása után is igaz maradt-e a sejtésed!
Ha a függvény egy nyílt intervallumban szigorúan monoton növekedő, akkor az érintő meredeksége az intervallum minden pontjában nem negatív. Csökkenő függvény esetén az érintő meredeksége minden pontban nem pozitív. - FELADAT
Ha szerinted már megvan az összefüggés, kapcsold be az első deriváltat!
Melyik függvényt kaptad?
- FELADAT
A kapott függvény, az érintő és az eredeti függvény valamely tulajdonsága között látsz-e valamilyen összefüggést? (Ahhoz, hogy könnyebben észrevedd, most is mozgasd a pontot!)- Ha igen, akkor melyik tulajdonsággal?
- Ha nem találtál összefüggést, változtass a paramétereken és próbáld újra!
- Ha megsejtettél egy összefüggést, akkor ellenőrizd, hogy a paraméterek változtatása után is igaz maradt-e a sejtésed!
Ha a nyílt intervallumon deriválható függvény deriváltja az intervallumban mindenütt pozitív, akkor az adott intervallumon a függvény szigorúan monoton növekszik, ha pedig a derivált negatív, akkor csökken.
A szélsőérték hely a deriváltfüggvénynek zérushelye. - FELADAT
Ha szerinted már megvan az összefüggés, kapcsoldbe a második deriváltat! Melyik függvényt kaptad?
- FELADAT
A kapott függvény, az érintő, az első derivált és az eredeti függvény valamely tulajdonsága között látsz-e valamilyen összefüggést? (Ahhoz, hogy könnyebben észrevedd, most is mozgasd a pontot!)- Ha igen, akkor melyikkel?
- Ha nem találtál összefüggést, változtass a paramétereken és próbáld újra!
- Ha megsejtettél egy összefüggést, akkor ellenőrizd, hogy a paraméterek változtatása után is igaz maradt-e!
Ha a függvény grafikonja (alulról) konvex, akkor a második derivált pozitív, és ha (alulról) konkáv, akkor a második derivált negatív. Ahol görbületet vált (ahol áthajlási pontja van), ott a második derivált nulla.