Hopp til innhald
Fagartikkel

Grenseverdiar til polynom og rasjonale uttrykk

Vi skal sjå nærare på tre situasjonar vi kan hamne i når vi ser på grenseverdiar for brøkar.

Grenseverdiar til polynomfunksjonar

Ein regel seier at grenseverdien til ein polynomfunksjon f(x) når x går mot ein bestemd verdi a, kan vi finne ved å rekne ut f(a).

limxa fx=fa  når f er ein polynomfunksjon.

Eksempel

limx4 x2-3x+3=42-3·4+3=7

Med CAS i GeoGebra kan vi bruke kommandoen «Grenseverdi()», som vist til høgre.

Grenseverdien til ein rasjonal funksjon

Rasjonale funksjonar består av polynomfunksjonar i teljar og nemnar. Vi kan òg her finne grenseverdiar ved innsetjing. Føresetnaden er at vi ikkje får null i nemnar.

Vi skil mellom tre ulike situasjonar.

1. Grenseverdi for ein brøk der nemnaren ikkje går mot null

Eksempel

Vi ser på brøkane  x+5x-1  og  x-3x-1  når x går mot 3. Her kan vi finne grenseverdiane direkte ved å setje inn 3 i staden for x og rekne ut.

limx3 x+5x-1=3+53-1=82=4limx3 x-3x-1=3-33-1=02=0

2. Grenseverdi for ein brøk der nemnaren går mot null, men teljaren ikkje går mot null

Vi ser på brøken  2x-1x2-4. Kva skjer med brøken når x går mot 2?

Oppgåve

Prøv å setje inn tal som er nære 2. Kva får du?

Løysingsforslag

2·2,001-12,0012-47502·2,000 001-12,000 0012-4750 0002·2,00 000 001-12,00 000 0012-475 000 000

Når x går mot 2, vil teljaren gå mot 3, medan nemnaren blir mindre og mindre. Det betyr at verdien av brøken blir større og større. Utrekningane ovanfor viser dette. Det viser seg at det ikkje eksisterer nokon grenseverdi. Verdien av brøken veks over alle grenser.

Det betyr at  limx2 2x-1x2-4  ikkje eksisterer.

Kva får du om du prøver kommandoen «Grenseverdi» i CAS i GeoGebra på denne grenseverdien?

Ein brøk har ingen grenseverdi for  x=a  om vi får null i nemnar og eit tal ulikt null i teljar når vi set inn talet a. Då vil verdien av brøken gå mot anten pluss eller minus uendeleg når x nærmar seg a.

Nedanfor viser vi korleis vi kan rekne ei slik oppgåve.

Eksempel

limx2 x2-6x-222-6=-22-2=0limx2 x2-6x-2 eksisterer ikkje

Med CAS i GeoGebra får vi eit spørsmålsteikn til svar. Tilsvarande som når det ikkje eksisterer ei løysing på ei likning, betyr dette at grenseverdien ikkje eksisterer.

3. Grenseverdi for ein brøk der både teljaren og nemnaren går mot null

Ein regel seier at viss to funksjonar f og g er like for alle verdiar i nærleiken av a, men ikkje nødvendigvis for  x=a , så er

limxa fx=limxa gx

Vi ser på brøken  x2-162x-8. Når  x=4, får vi null i både teljar og nemnar.

Dette betyr at vi kan faktorisere og forkorte, og vi får

limx4 x2-162x-8=limx4 x-4x+42x-4=limx4 x+42=4+42=4

Her er  fx=x2-162x-8  og  gx=x+42 .

Med CAS i Geogebra får vi same svar.

Nedanfor viser vi korleis ei slik oppgåve kan reknast for hand.

Eksempel

limx2 x2+x-6x-2

22+2-6 = 02-2=0

limx2 x2+x-6x-2=limx2 x-2x+3x-2=limx2 x+3=2+3=5

Med CAS i GeoGebra får vi same svar.

Eksempel

limx4 6x-23x-1264-2=03·4-12=0limx4 6x-23x-12=limx4 6x-23(x-4)=limx4 62x-23(x+2)x-2=limx4 2x+2=24+2=24=12

Med CAS i GeoGebra får vi same svar.

Video: Tom Jarle Christiansen, Tom Jarle Christiansen, Tom Jarle Christiansen / CC BY-SA 4.0