Tìm các tiệm cận của đồ thị các hàm số sau:
a) \(y = \dfrac{3 - x}{2x + 1}\)
b) \(y = \dfrac{2x^2 + x - 1}{x + 2}\)
Problem Analysis
Problem Summary
Cho hai hàm phân thức, cần tìm toàn bộ tiệm cận (ngang, đứng, xiên) của mỗi đồ thị.
Required Knowledge
Ba loại tiệm cận:
- Tiệm cận ngang \(y = y_0\): khi \(\lim_{x \to +\infty} f(x) = y_0\) hoặc \(\lim_{x \to -\infty} f(x) = y_0\).
- Tiệm cận đứng \(x = x_0\): khi ít nhất một giới hạn một phía tại \(x_0\) bằng \(\pm\infty\); thường xảy ra tại điểm làm mẫu bằng 0.
- Tiệm cận xiên \(y = ax + b\) (\(a \neq 0\)): khi \(\lim_{x \to \pm\infty}[f(x) - (ax+b)] = 0\); xuất hiện khi bậc tử lớn hơn bậc mẫu đúng 1 đơn vị — thực hiện bằng cách chia đa thức.
Solution Method
Với câu a), bậc tử bằng bậc mẫu nên có tiệm cận ngang — tính giới hạn khi \(x \to \pm\infty\) bằng cách chia tử và mẫu cho \(x\); tìm tiệm cận đứng tại điểm làm mẫu triệt tiêu. Với câu b), bậc tử lớn hơn bậc mẫu 1 bậc nên không có tiệm cận ngang — chia đa thức để tách phần nguyên, từ đó xác định tiệm cận xiên; đồng thời tìm tiệm cận đứng tại điểm làm mẫu bằng 0.
Real-world Application
Khi một chiếc xe tăng tốc mãi nhưng không bao giờ vượt qua tốc độ giới hạn 120 km/h, ta nói tốc độ đó là "tiệm cận ngang" của hành trình — đồ thị vận tốc tiến gần đường thẳng \(y = 120\) nhưng không chạm vào. Em có thể nghĩ ra tình huống nào tương tự trong đời sống không?
Hints (0/3)
Hint 1:
Với câu a), xem bậc tử và bậc mẫu bằng nhau — chia cả tử và mẫu cho \(x\) rồi tính giới hạn khi \(x \to \pm\infty\). Tìm giá trị \(x\) làm mẫu \(2x+1 = 0\) để kiểm tra tiệm cận đứng.
Hint 2:
Với câu b), bậc tử là 2, bậc mẫu là 1 — hiệu bằng 1, nên cần tìm tiệm cận xiên. Thực hiện phép chia đa thức \(2x^2 + x - 1\) cho \(x + 2\) để đưa hàm số về dạng \(ax + b + \dfrac{r}{x+2}\).
Hint 3:
Sau khi chia xong, tiệm cận xiên chính là \(y = ax + b\) (phần nguyên). Kiểm tra bằng cách tính \(\lim_{x \to \pm\infty}\left[f(x) - (ax+b)\right]\); nếu kết quả bằng 0 thì kết luận đúng.