Rationaaliyhtälö
Suorita MAA2-opintojakso Eiran aikuislukiossa. Lue lisää.
Rationaalifunktio
Rationaalifunktio on muotoa
Rationaalifunktion nollakohdat määräytyvät osoittajan nollakohtien mukaan. Nimittäjän nollakohdissa funktiolla on epäjatkuvuuskohta, ja funktio ei ole määritelty.
Esimerkki 1
Määritä funktion f määrittelyjoukko.
Määrittelyjoukko
Funktion määrittelyjoukko on sellaiset muuttujan x arvot, joilla funktion arvo on mahdollista laskea.
Ratkaisu
Nollalla ei voida jakaa, joten funktio ei ole määritelty niillä muuttujan x arvoilla, joilla nimittäjä on 0.
Funktion f määrittelyehto
Joten määrittelyjoukko on reaaliluvut poistettuna luku –2
Funktion kuvaaja koostuu kahdesta osasta ja kohdassa –2 sitä ei ole määritelty.
Funktion nollakohdat määräytyvät vain osoittajan nollakohtien mukaan.
Esimerkki 2
Määritä funktion f nollakohdat
Ratkaisu
Merkitään yhtälö
Määrittelyehto
Nollakohdat määräytyvät osoittajan mukaan
Molemmat ratkaisut kelpaavat.
Nollakohdat nähdään myös kuvaajan avulla.
Rationaalilausekkeen sieventäminen
Murtolausekkeita voidaan supistaa, jos sekä osoittaja että nimittäjä ovat tulomuodossa ja niillä on yhteisiä tekijöitä.
Tämä toimii tietenkin kaikilla murtolausekkeilla.
Jos voimme ilmoittaa osoittajan ja nimittäjän tekijämuodossa, voimme supistaa murtolausekkeen. Murtofunktioilla tämä tarkoittaa, että osoittajalla ja nimittäjällä on ainakin yksi yhteinen nollakohta.
Esimerkki 3
Supista murtolauseke
Ratkaisu
Jaetaan osoittaja ja nimittäjä tekijöihinsä
Esimerkki 4
Supista funktion f lauseke ja piirrä sen kuvaaja.
Funktion määrittelyehto x ≠ 3
Osoittajan nollakohdat x = 3 tai x = –1
Funktion kuvaaja on nouseva suora, jossa on aukko kohdassa x = 3. Tämä on yksittäinen piste niin esimerkiksi GeoGebralla piirrettäessä aukkoa ei näy. Kuvaan on merkitty avoin piste erikseen.
Rationaaliyhtälö
Rationaaliyhtälöä ratkaistaessa tulee huomioida määrittelyehto. Murtolausekkeiden käsittelyssä pätee samat työkalut kuin murtoluvuillakin.
Esimerkki 5
Ratkaise yhtälö
Yhtälön määrittelyehdot saadaan nimittäjien nollakohdista.: x ≠ –2 ja x ≠ 1
Sievennetään yhtälöä laventamalla
Lavennetaan samannimisiksi.
Lasketaan murtolausekkeet yhteen.
Avataan sulkeet ja sievennetään.
Kerrotaan nimittäjä pois. Nimittäjä on erisuuri kuin nolla.
Saadaan toisen asteen yhtälö, jonka ratkaisut ovat
Molemmat ratkaisut kelpaa, sillä ne toteuttaa määrittelyehdot.
Esimerkki 6
Ratkaise funktion nollakohdat
Määrittelyehto nimittäjän nollakohdista x ≠ –1 ja x ≠ 1
Merkitään yhtälö ja ratkaistaan se
Toisen asteen yhtälön ratkaisut
Näistä vain x = 2 toteuttaa määrittelyehdon. Nollakohta on siis x = 2.
Harjoituksia
1. ratkaise yhtälö
Vihje
Lavenna samannimisiksi. Muista määrittelyehto.
2. Määritä funktion nollakohdat sekä f(x) = 1 ja f(x) = 2
Vihje
Muodosta yhtälöt. Huomioi määrittelyehto.
3. Ratkaise yhtälö
Vihje
Lavenna vain jälkimmäinen murtolauseke.
4. Ratkaise yhtälö
YO lyhyt 1970k/1
Vihje
Tulon nollasääntö
5. Ratkaise yhtälö
YO pitkä 1993k/1
Vihje
Kerro ristiin
6. Ratkaise yhtälö vakion a kaikilla reaaliarvoilla
YO pitkä 1993k/5
Vihje
Huomioi määrittelyehto. Jos joudut jakamaan termillä, jossa on mukana vakio a, muista tarkistaa mitä tapahtuu, jos jakaja on 0.
7. Ratkaise yhtälö
YO pitkä 1996s/1
Vihje
Mikä on yhtälön määrittelyehto?
8. Ratkaise yhtälö
YO pitkä 1998s/1
Vihje
Kerro nimittäjällä yhtälöä.