Mục lục bài họcĐang ở d02-b1
← AP Precalculus
0/28 bài đã học xong
Chương 2 · Rational Functions and End Behavior · Bài 1/4 của chương · bài 5/28 của AP Precalculus

Rational Functions and End Behavior

Hàm hữu tỉ và dáng điệu ở vô cực
← Mục lục bài học
Lý thuyết · English

Quotient dominance

A rational function $r(x)=\dfrac{p(x)}{q(x)}$ is a tug-of-war between two polynomials. For large $|x|$ only the leading terms matter, so the end behavior of $r$ is the end behavior of the ratio of leading terms. Compare degrees $n=\deg p$ and $m=\deg q$:

  • $n
  • $n=m$: neither side dominates; the limit is the ratio of leading coefficients $\frac{a_n}{b_m}$ — horizontal asymptote $y=\frac{a_n}{b_m}$.
  • $n=m+1$ (top-heavy by one): the quotient of the division is linear — a slant asymptote $y=mx+b$, and $r(x)\to\pm\infty$.
  • $n>m+1$: the quotient itself is a polynomial of degree $\ge2$; the graph hugs that polynomial at the ends.

AP Precalculus insists on limit notation. "Horizontal asymptote $y=3$" earns the point only when backed by a statement such as $\lim_{x\to\infty}r(x)=3$ and $\lim_{x\to-\infty}r(x)=3$.

Giải thích tiếng Việt

Ở vô cực, hàm hữu tỉ chỉ còn là cuộc kéo co giữa hai hạng tử dẫn đầu — CED gọi đó là “quotient dominance”. Mọi hạng tử bậc thấp bị bỏ rơi khi $|x|$ đủ lớn.

So bậc tử $n$ với bậc mẫu $m$: mẫu nặng hơn thì hàm bị đè về $0$; bằng bậc thì ra tỉ số hệ số dẫn đầu; tử nặng hơn đúng một bậc thì có tiệm cận xiên — thương của phép chia là một đường thẳng và đồ thị bám vào đường đó ở hai đầu.

Điểm khác biệt của AP Precalculus so với lớp thường: kết luận phải viết bằng ký hiệu giới hạn, và phải viết đủ cả hai phía $x\to+\infty$ lẫn $x\to-\infty$. Ghi mỗi câu “có tiệm cận ngang $y=3$” là chưa đủ ăn điểm tự luận.

x y y = 2 2 f(x) = 2x²/(x²+1) lim f(x) = 2 (hai phía)
Cùng bậc ⇒ tỉ số hệ số dẫn đầu. Với $f(x)=\frac{2x^2}{x^2+1}$, hai hạng tử dẫn đầu là $2x^2$ và $x^2$, nên $\lim_{x\to\pm\infty}f(x)=2$. Chú ý đồ thị tiến về $y=2$ từ phía dưới ở cả hai đầu — đề AP hay hỏi thêm “tiến từ trên hay từ dưới”, và câu đó trả lời bằng dấu của phần dư $f(x)-2=\frac{-2}{x^2+1}<0$.
Ví dụ — so bậc khi mẫu ở dạng tích

Xác định dáng điệu vô cực của $f(x)=\dfrac{6x^4-x^2+2}{(2x^2-3)(1-3x^2)}$, viết bằng ký hiệu giới hạn.

Giải.

Đừng khai triển hết mẫu — chỉ cần hạng tử dẫn đầu: $(2x^2)(-3x^2)=-6x^4$. Vậy tử và mẫu cùng bậc 4.

Giới hạn là tỉ số hệ số dẫn đầu: $\dfrac{6}{-6}=-1$. Viết đủ hai phía:

$$\lim_{x\to\infty}f(x)=-1\quad\text{và}\quad\lim_{x\to-\infty}f(x)=-1$$

Đồ thị có tiệm cận ngang duy nhất $y=-1$. Bẫy cài sẵn của dạng này là dấu trừ trong nhân tử $(1-3x^2)$ — ai đọc vội sẽ lấy $+3$ làm hệ số và trả lời $y=1$.

Ví dụ — tiệm cận xiên bằng phép chia

Tìm tiệm cận xiên của $f(x)=\dfrac{2x^2-3x+5}{x-2}$ và diễn đạt kết quả bằng giới hạn.

Giải.

Bậc tử $=$ bậc mẫu $+1$ ⇒ có tiệm cận xiên. Chia đa thức:

$$\frac{2x^2-3x+5}{x-2}=2x+1+\frac{7}{x-2}$$

Kiểm nhanh: $(x-2)(2x+1)=2x^2-3x-2$, cộng $7$ đúng bằng tử.

Phần dư $\frac{7}{x-2}\to0$ khi $x\to\pm\infty$, nên đồ thị bám đường $y=2x+1$. Câu ăn điểm chuẩn AP là:

$$\lim_{x\to\pm\infty}\left[f(x)-(2x+1)\right]=0$$
Bẫy hay mất điểm — Hai lỗi lặp đi lặp lại: (1) mẫu cho ở dạng tích thì phải nhân hạng tử dẫn đầu của từng nhân tử — kể cả dấu — chứ không lấy hệ số của nhân tử đầu tiên; (2) khi có tiệm cận xiên, nhiều bạn vẫn ghi thêm “tiệm cận ngang $y=2$” lấy từ tỉ số hệ số. Một hàm hữu tỉ không bao giờ có đồng thời tiệm cận ngang và tiệm cận xiên — có cái này là loại cái kia.
Phải nhớ — So bậc: mẫu nặng ⇒ $y=0$; bằng bậc ⇒ tỉ số hệ số dẫn đầu; tử nặng đúng 1 ⇒ chia lấy thương làm tiệm cận xiên. Và mọi kết luận phải viết thành $\lim_{x\to\pm\infty}$ — đó là chỗ AP Precalculus chấm điểm.

Đọc xong rồi — làm thử ngay

Bài tập của chương Rational Functions and End Behavior gồm 14 câu trắc nghiệm và 5 đề tự luận, ra khó hơn đề thật 30–50%. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.

Làm bài tập chương →