大学代数 (日本語)

有理関数のグラフを見ることで、その局所的な振る舞いを調査し、漸近線があるかどうかを簡単に確認できます。私たちは彼らの場所を概算することさえできるかもしれません。ただし、グラフがなくても、特定の有理関数に漸近線があるかどうかを判断し、その位置を計算できます。

垂直方向の漸近線

有理関数の垂直方向の漸近線は次のようになります。分子の因子に共通していない分母の因子を調べることによって見つけられます。垂直方向の無症状は、そのような因子のゼロで発生します。

方法:有理関数を指定して、グラフの垂直方向の無症状を特定します。

  1. 分子と因子分母。
  2. 関数のドメインの制限に注意してください。
  3. 分子と分母の共通の因数をキャンセルして、式を減らしてください。
  4. 値に注意してください。これにより、この簡略化されたバージョンでは分母がゼロになります。これらは、垂直方向の漸近線が発生する場所です。
  5. 漸近線が発生しないドメイン内の制限に注意してください。これらは除去可能な不連続性です。

除去可能な不連続性

グラフに穴が含まれる場合があります。グラフが定義されていない単一の点で、次のように示されます。白丸。このような穴を除去可能な不連続性と呼びます。

f \ left(x \ right)= \ frac {\ left(x + 1 \ right)\ left(x -1 \ right)} {\ left(x + 1 \ right)\ left(x-3 \ right)}

図10

一般的な注意:有理関数の除去可能な不連続性

有理関数のグラフで除去可能な不連続性が発生しますx = aで、分子の因子と共通の分母の因子のaがゼロの場合。分子と分母を因数分解し、共通の因数をチェックします。見つかった場合は、公約数を0に設定して解きます。これは、取り外し可能な不連続部の場所です。これは、この係数の多重度が分母の多重度以上の場合に当てはまります。この係数の多重度が分母の方が大きい場合でも、その値には漸近線があります。

水平方向の漸近線

垂直方向の漸近線は、出力が非常に大きくなるか非常に小さくなるときのグラフ、水平方向の漸近線は、入力が非常に大きくなるか非常に小さくなるときのグラフの動作を説明するのに役立ちます。多項式の終了動作は、先行項の動作を反映することを思い出してください。同様に、有理関数の終了動作は、分子関数と分母関数の先行項の比率の動作を反映します。

水平方向の漸近線をチェックする場合、3つの異なる結果があります。

ケース1:分母の次数が分子の次数>の場合、y = 0に水平方向の漸近線があります。

\ text {例:} f \ left(x \ right)= \ frac {4x + 2} {{x} ^ {2} + 4x-5}

ケース2:分母の次数が分子の次数<である場合、傾斜した漸近線が得られます。

\ text {例:} f \ left(x \ right)= \ frac {3 {x} ^ {2} -2x + 1} {x-1}
\ text {例:} f \ left(x \ right)= \ frac {3 {x} ^ {2} + 2} {{x} ^ {2 } + 4x-5}

有理関数のグラフが垂直方向の漸近線と交差することはありませんが、グラフは水平または交差しない場合があります傾斜漸近線。また、有理関数のグラフには多くの垂直方向の漸近線が含まれる場合がありますが、グラフには最大で1つの水平方向(または傾斜)の漸近線が含まれます。

分子の次数が大きい場合は、注意が必要です。分母の次数よりも2つ以上大きい場合、グラフの終了動作は、削減された終了動作の割合の動作を模倣します。たとえば、関数があった場合

f \ left(x \ right)= \ frac {3 {x} ^ {5}-{x} ^ { 2}} {x + 3}

終了動作あり

f \ left(x \ right)\ approx \ frac {3 {x } ^ {5}} {x} = 3 {x} ^ {4}、

グラフの終了動作は、正の先行係数を持つ偶数多項式の動作と同様になります。

x \ to \ pm \ infty、f \ left(x \ right)\ to \ infty

一般的な注意:水平方向の漸近線有理関数

有理関数の水平方向の漸近線は、分子と分母の次数を調べることで決定できます。

  • 分子の次数は、分母の次数よりも小さくなります。 y = 0での水平方向の漸近線。
  • 分子の次数が分母の次数より1大きい:水平方向の漸近線なし。傾斜した漸近線。
  • 分子の次数は分母の次数に等しい:先行係数の比率での水平方向の漸近線。

一般的な注意:有理関数の切片

入力がゼロの場合、有理関数はy切片を持ちます。 関数はゼロで定義されます。 関数がゼロで定義されていない場合、有理関数にはy切片がありません。

同様に、有理関数には入力にx切片があり、出力がゼロになります。 分数は分子がゼロの場合にのみゼロに等しいため、x切片は、有理関数の分子がゼロに等しい場合にのみ発生します。

試してみてください7

右に3単位、下に4単位シフトされる逆数二乗関数を前提として、これを有理関数として記述します。 次に、x切片とy切片、および水平方向と垂直方向の漸近線を見つけます。

解決策

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