Mathematik online lernen im Mathe-Forum. Nachhilfe online
Startseite » Forum » Funktion 7 Grades; Vielfachheit der Nullstellen

Funktion 7 Grades; Vielfachheit der Nullstellen

Schüler Fachoberschulen, 12. Klassenstufe

Tags: Nullstellen, Vielfachheit

 
Antworten Neue Frage stellen Im Forum suchen
Neue Frage
jakobh1

jakobh1 aktiv_icon

19:03 Uhr, 31.10.2010

Antworten
Ich habe eine Funktion 7. Grades und eine Nullstelle gegeben. Kann ich von dieser Nullstelle die Vielfachheit herausbekommen, indem ich sie in die 1,2,3te Ableitung einsetze?

Gibt es eine andere Lösungsmöglichkeit?

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Nullstellen (Mathematischer Grundbegriff)
Vielfachheit einer Nullstelle (Mathematischer Grundbegriff)
Funktion (Mathematischer Grundbegriff)

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
Xaktor

Xaktor aktiv_icon

23:10 Uhr, 31.10.2010

Antworten
Ich glaub nicht. Aber wenn du schon eine Nullstelle hast dann, mach mal die Polynomdivision, dann kommst du auch zu den anderen sechs Nullstellen. Hoffe ich :-D)
Antwort
Kosekans

Kosekans aktiv_icon

23:29 Uhr, 31.10.2010

Antworten
wie heißt denn die Funktion und welche Nullstelle hast du?
Antwort
Bummerang

Bummerang

05:59 Uhr, 01.11.2010

Antworten
Hallo,

"Kann ich von dieser Nullstelle die Vielfachheit herausbekommen, indem ich sie in die 1,2,3te Ableitung einsetze?"

Klares ja! Natürlich stimmt es, dass man mittels Polynomdivision so lange dividieren kann, bis die Division nicht mehr glatt aufgeht, aber wenn man einmal die Ableitungen hat (bzw. sie einfach gewonnen hat), dann kann man damit auch die Vielfachheit bestimmen. Sei f(x) ein Polynom vom Grade n und x0 eine Nullstelle von der Vielfachheit m, dann gibt es ein Polynom p(x), dessen Nullstellen alle verschieden von x0 sind, für das gilt:

f(x)=p(x)(x-x0)m

Da kann man die ersten m Ableitungen bilden:

f'(x)=p(x)m(x-x0)m-1+p'(x)(x-x0)m=(mp(x)+p'(x)(x-x0))(x-x0)m-1

Der Term in der ersten Klammer ist definitiv nicht durch (x-x0) teilbar (der zweite Summand ist es, damit es die Summe ist, müsste es der erste Summand auch sein, ist es aber nicht!), d.h. x0 ist keine Nullstelle dieses Terms. Mit anderen Worten: f'(x) hat ebenfalls die Nullstelle x0 allerdings mit genau einer Vielfachheit weniger! Das taugt als Induktionsanfang, im Induktionsschritt zeigt man analog, dass die (k+1)-te Ableitung (k<m) die Nullstelle x0 hat mit einer um genau 1 geringeren Vielfachheit als die k-te Ableitung (dabei lässt man bewusst die Vielfachheit 0 zu, die bedeutet, dass x0 keine Nullstelle ist!). Die Vielfachheit der Nullstelle x0 in der k-ten Ableitung ist demzufolge m-k. Mit anderen Worten: In der m-ten Ableitung ist die Vielfachheit Null, d.h. in der Funktion selbst und in den (m-1) ersten Ableitungen ist x0 Nullstelle, in der m-ten Ableitung selbst nicht.
Frage beantwortet
jakobh1

jakobh1 aktiv_icon

19:02 Uhr, 02.11.2010

Antworten
Ok, Frage geklärt. Danke!