Đường thẳng \(x = 1\) có phải là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số \(y = \dfrac{x^2 + 2x - 3}{x - 1}\) không?
Phân tích bài toán
Tóm tắt đề bài
Cho hàm số \(y = \dfrac{x^2 + 2x - 3}{x - 1}\). Xét xem đường thẳng \(x = 1\) có phải tiệm cận đứng của đồ thị hàm số này không.
Kiến thức cần dùng
Đường thẳng \(x = x_0\) là tiệm cận đứng của đồ thị \(y = f(x)\) khi ít nhất một trong bốn giới hạn sau bằng \(\pm\infty\): \(\lim_{x \to x_0^+} f(x)\), \(\lim_{x \to x_0^-} f(x)\). Ngoài ra cần biết cách phân tích tử thức thành nhân tử để rút gọn phân thức.
Phương pháp giải
Có một cách. Phân tích tử \(x^2 + 2x - 3\) thành nhân tử rồi rút gọn với mẫu \(x - 1\). Sau đó tính giới hạn một bên phải và một bên trái tại \(x = 1\). Nếu cả hai giới hạn đều hữu hạn thì \(x = 1\) không phải tiệm cận đứng.
Ứng dụng thực tế
Trong vật lý, lực điện giữa hai điện tích tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách. Khi hai điện tích cùng dấu tiến lại gần nhau, lực đẩy tiến tới vô cùng — đó chính là ý nghĩa thực tế của tiệm cận. Bài này lại cho thấy không phải lúc nào mẫu triệt tiêu cũng tạo ra tiệm cận đứng.
Gợi ý (0/3)
Gợi ý 1:
Thử phân tích tử \(x^2 + 2x - 3\). Tìm hai số có tích bằng \(-3\) và tổng bằng \(2\). Em sẽ thấy tử có nhân tử chung với mẫu.
Gợi ý 2:
Sau khi rút gọn, hàm số trở thành dạng đơn giản hơn với \(x \neq 1\). Tính \(\lim_{x \to 1^+}\) và \(\lim_{x \to 1^-}\) của biểu thức đã rút gọn đó.
Gợi ý 3:
Nếu cả hai giới hạn một bên đều cho kết quả hữu hạn (không phải \(\pm\infty\)) thì kết luận \(x = 1\) không phải tiệm cận đứng. So sánh với định nghĩa tiệm cận đứng.
Lời giải chi tiết
Phân tích tử thức: \(x^2 + 2x - 3 = (x - 1)(x + 3)\).
Tính giới hạn bên phải tại \(x = 1\):
\[
\lim_{x \to 1^+} \frac{x^2 + 2x - 3}{x - 1} = \lim_{x \to 1^+} \frac{(x-1)(x+3)}{x-1} = \lim_{x \to 1^+} (x + 3) = 4.
\]
Tính giới hạn bên trái tại \(x = 1\):
\[
\lim_{x \to 1^-} \frac{x^2 + 2x - 3}{x - 1} = \lim_{x \to 1^-} \frac{(x-1)(x+3)}{x-1} = \lim_{x \to 1^-} (x + 3) = 4.
\]
Cả hai giới hạn một bên đều bằng \(4\), không phải \(\pm\infty\). Vậy đường thẳng \(x = 1\) không phải là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số \(y = \dfrac{x^2 + 2x - 3}{x - 1}\).
Các bài tập cùng bài học— Bài 3. Đường tiệm cận của đồ thị hàm số