Giải bài 4 trang 22 sách bài tập toán 12 - Chân trời sáng tạo

Tìm các tiệm cận của đồ thị hàm số sau: a) (y = frac{{{x^2} + 2}}{{{x^2} + 2x - 3}}); b) (y = sqrt {{x^2} - 16} ).

Quảng cáo

Đề bài

Tìm các tiệm cận của đồ thị hàm số sau:

a) \(y = \frac{{{x^2} + 2}}{{{x^2} + 2x - 3}}\);

b) \(y = \sqrt {{x^2} - 16} \).

Phương pháp giải - Xem chi tiết

‒ Tìm tiệm cận đứng: Tính \(\mathop {\lim }\limits_{x \to x_0^ - } f\left( x \right)\) hoặc \(\mathop {\lim }\limits_{x \to x_0^ + } f\left( x \right)\), nếu một trong các giới hạn sau thoả mãn:

\(\mathop {\lim }\limits_{x \to x_0^ - } f\left( x \right) =  + \infty ;\mathop {\lim }\limits_{x \to x_0^ - } f\left( x \right) =  - \infty ;\mathop {\lim }\limits_{x \to x_0^ + } f\left( x \right) =  + \infty ;\mathop {\lim }\limits_{x \to x_0^ + } f\left( x \right) =  - \infty \)

thì đường thẳng \(x = {x_0}\) là đường tiệm cận đứng.

‒ Tìm tiệm cận ngang: Nếu \(\mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } f\left( x \right) = {y_0}\) hoặc \(\mathop {\lim }\limits_{x \to  - \infty } f\left( x \right) = {y_0}\) thì đường thẳng \(y = {y_0}\) là đường tiệm cận ngang.

‒ Tìm tiệm cận xiên \(y = ax + b\left( {a \ne 0} \right)\):

\(a = \mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } \frac{{f\left( x \right)}}{x}\) và \(b = \mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } \left[ {f\left( x \right) - ax} \right]\) hoặc

\(a = \mathop {\lim }\limits_{x \to  - \infty } \frac{{f\left( x \right)}}{x}\) và \(b = \mathop {\lim }\limits_{x \to  - \infty } \left[ {f\left( x \right) - ax} \right]\)

Lời giải chi tiết

a) Tập xác định: \(D = \mathbb{R}\backslash \left\{ { - 3;1} \right\}\).

Ta có:

• \(\mathop {\lim }\limits_{x \to  - {3^ - }} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to  - {3^ - }} \frac{{{x^2} + 2}}{{{x^2} + 2x - 3}} =  + \infty ;\mathop {\lim }\limits_{x \to  - {3^ + }} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to  - {3^ + }} \frac{{{x^2} + 2}}{{{x^2} + 2x - 3}} =  - \infty \)

\(\mathop {\lim }\limits_{x \to {1^ - }} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {1^ - }} \frac{{{x^2} + 2}}{{{x^2} + 2x - 3}} =  - \infty ;\mathop {\lim }\limits_{x \to {1^ + }} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {1^ + }} \frac{{{x^2} + 2}}{{{x^2} + 2x - 3}} =  + \infty \)

Vậy \(x =  - 3,x = 1\) là các tiệm cận đứng của đồ thị hàm số đã cho.

• \(\mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } \frac{{{x^2} + 2}}{{{x^2} + 2x - 3}} = 1;\mathop {\lim }\limits_{x \to  - \infty } f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to  - \infty } \frac{{{x^2} + 2}}{{{x^2} + 2x - 3}} = 1\)

Vậy \(y = 1\) là tiệm cận ngang của đồ thị hàm số đã cho.

b) Tập xác định: \(D = \left( { - \infty ; - 4} \right] \cup \left[ {4; + \infty } \right)\).

Ta có:

• \(\mathop {\lim }\limits_{x \to  - {4^ - }} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to  - {4^ - }} \sqrt {{x^2} - 16}  = 0;\mathop {\lim }\limits_{x \to  - {4^ + }} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to  - {4^ + }} \sqrt {{x^2} - 16}  = 0\)

\(\mathop {\lim }\limits_{x \to {4^ - }} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {4^ - }} \sqrt {{x^2} - 16}  = 0;\mathop {\lim }\limits_{x \to {4^ + }} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {4^ + }} \sqrt {{x^2} - 16}  = 0\)

Vậy hàm số không có tiệm cận đứng.

\(a = \mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } \frac{{f\left( x \right)}}{x} = \mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } \frac{{\sqrt {{x^2} - 16} }}{x} = 1\) và

\(\begin{array}{l}b = \mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } \left[ {f\left( x \right) - x} \right] = \mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } \left[ {\sqrt {{x^2} - 16}  - x} \right] = \mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } \frac{{\left( {\sqrt {{x^2} - 16}  - x} \right)\left( {\sqrt {{x^2} - 16}  + x} \right)}}{{\sqrt {{x^2} - 16}  + x}}\\ = \mathop {\lim }\limits_{x \to  + \infty } \frac{{ - 16}}{{\sqrt {{x^2} - 16}  + x}} = 0\end{array}\)

Vậy đường thẳng \(y = x\) là tiệm cận xiên của đồ thị hàm số đã cho.

\(a = \mathop {\lim }\limits_{x \to  - \infty } \frac{{f\left( x \right)}}{x} = \mathop {\lim }\limits_{x \to  - \infty } \frac{{\sqrt {{x^2} - 16} }}{x} =  - 1\) và

\(\begin{array}{l}b = \mathop {\lim }\limits_{x \to  - \infty } \left[ {f\left( x \right) + x} \right] = \mathop {\lim }\limits_{x \to  - \infty } \left[ {\sqrt {{x^2} - 16}  + x} \right] = \mathop {\lim }\limits_{x \to  - \infty } \frac{{\left( {\sqrt {{x^2} - 16}  - x} \right)\left( {\sqrt {{x^2} - 16}  + x} \right)}}{{\sqrt {{x^2} - 16}  - x}}\\ = \mathop {\lim }\limits_{x \to  - \infty } \frac{{ - 16}}{{\sqrt {{x^2} - 16}  - x}} = 0\end{array}\)

Vậy đường thẳng \(y =  - x\) là tiệm cận xiên của đồ thị hàm số đã cho.

Quảng cáo

Group Ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

close