Basisfuncties: Machtsfuncties
Sommen van machtsfuncties
We bekijken hoe sommen van machtsfuncties van de vorm \[f(x)=a\cdot x^p+b\cdot x^q, \quad \text{met }p\neq q\] zich gedragen voor \(x\) dicht bij nul en juist voor grote \(x\).
In onderstaande diagrammen zijn de grafieken van \(x^2-4x^{\frac{1}{2}}\), \(x^2\) en \(4x^{\frac{1}{2}}\) getekend; links op het interval \([0,8]\) en rechts op het interval \([40,48]\).
Door de grafieken onderling te vergelijken zien we dat de grafiek van \(f(x)=x^2-4x^{\frac{1}{2}}\) voor \(x\) dicht bij \(0\) lijkt op de grafiek van \(-4x^{\frac{1}{2}}\) en voor grote \(x\) juist meer lijkt op de grafiek van \(x^2\).
Met andere woorden, de functie \(f(x)=x^2-4x^{\frac{1}{2}}\) lijkt voor \(x\) dicht bij \(0\) op de functie \(x\mapsto -4x^{\frac{1}{2}}\) en voor grote \(x\) juist meer op de functie \(x\mapsto x^2\).
Dit is ook in te zien door een van de machten als factor naar buiten te halen.
Uit \(f(x)=x^2-4x^{\frac{1}{2}}=-4x^{\frac{1}{2}}\cdot \left(1-\tfrac{1}{4}x^{\frac{3}{2}}\right)\) volgt dat voor kleine \(x\) de term \(x^{\frac{3}{2}}\) zeer klein is (in ieder geval veel kleiner dan \(x^{\frac{1}{2}}\)) en de uitdrukking tussen de haakjes dicht bij \(1\) ligt. Dan lijkt \(f(x)\) dus op \(x\mapsto -4x^{\frac{1}{2}}\).
Uit \(f(x)=x^2-4x^{\frac{1}{2}}=x^2\cdot \left(1-4x^{-\frac{3}{2}}\right)\) volgt dat voor grote \(x\) de term \(x^{-\frac{3}{2}}\) zeer klein is en de uitdrukking tussen de haakjes dicht bij \(1\) ligt. Dan lijkt \(f(x)\) dus op \(x\mapsto x^2\).
In een som van twee of meer machtsfuncties lijkt de functie voor grote \(x\) op de machtsterm met de grootste exponent en voor kleine \(x\) op de machtsterm met de kleinste exponent.