Giải bài 3 trang 22 sách bài tập toán 12 - Chân trời sáng tạo
Tìm các tiệm cận của đồ thị hàm số sau: a) (y = 2{rm{x}} + 1 + frac{1}{{x - 3}}); b) (y = frac{{ - 3{{rm{x}}^2} + 16{rm{x}} - 3}}{{x - 5}}); c) (y = frac{{ - 6{x^2} + 7{rm{x}} + 1}}{{3{rm{x}} + 1}}).
Đề bài
Tìm các tiệm cận của đồ thị hàm số sau:
a) y=2x+1+1x−3;
b) y=−3x2+16x−3x−5;
c) y=−6x2+7x+13x+1.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
‒ Tìm tiệm cận đứng: Tính lim 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 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 \right\}.
Ta có:
• \mathop {\lim }\limits_{x \to {3^ - }} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {3^ - }} \left( {2{\rm{x}} + 1 + \frac{1}{{x - 3}}} \right) = - \infty ;\mathop {\lim }\limits_{x \to {3^ + }} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {3^ + }} \left( {2{\rm{x}} + 1 + \frac{1}{{x - 3}}} \right) = + \infty
Vậy {\rm{x}} = 3 là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số đã cho.
• y = 2{\rm{x}} + 1 + \frac{1}{{x - 3}} = \frac{{2{{\rm{x}}^2} - 5{\rm{x}} - 2}}{{x - 3}}
a = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \frac{{f\left( x \right)}}{x} = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \frac{{2{{\rm{x}}^2} - 5{\rm{x}} - 2}}{{x\left( {x - 3} \right)}} = 2 và
b = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \left[ {f\left( x \right) - 2x} \right] = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \left[ {\frac{{2{{\rm{x}}^2} - 5{\rm{x}} - 2}}{{x - 3}} - 2x} \right] = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \frac{{x - 2}}{{x - 3}} = 1
Vậy đường thẳng y = 2{\rm{x}} + 1 là tiệm cận xiên của đồ thị hàm số đã cho.
b) Tập xác định: D = \mathbb{R}\backslash \left\{ 5 \right\}.
Ta có:
• \mathop {\lim }\limits_{x \to {5^ - }} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {5^ - }} \frac{{ - 3{{\rm{x}}^2} + 16{\rm{x}} - 3}}{{x - 5}} = - \infty ;\mathop {\lim }\limits_{x \to {5^ + }} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {5^ + }} \frac{{ - 3{{\rm{x}}^2} + 16{\rm{x}} - 3}}{{x - 5}} = + \infty
Vậy {\rm{x}} = 5 là tiệm cận đứng 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{{ - 3{{\rm{x}}^2} + 16{\rm{x}} - 3}}{{x\left( {x - 5} \right)}} = - 3 và
b = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \left[ {f\left( x \right) + 3x} \right] = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \left[ {\frac{{ - 3{{\rm{x}}^2} + 16{\rm{x}} - 3}}{{x - 5}} + 3x} \right] = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \frac{{x - 3}}{{x - 5}} = 1
Vậy đường thẳng y = - 3{\rm{x}} + 1 là tiệm cận xiên của đồ thị hàm số đã cho.
c) Tập xác định: D = \mathbb{R}\backslash \left\{ { - \frac{1}{3}} \right\}.
Ta có:
• \mathop {\lim }\limits_{x \to - {{\frac{1}{3}}^ - }} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to - {{\frac{1}{3}}^ - }} \frac{{ - 6{x^2} + 7{\rm{x}} + 1}}{{3{\rm{x}} + 1}} = + \infty ;\mathop {\lim }\limits_{x \to - {{\frac{1}{3}}^ + }} f\left( x \right) = \mathop {\lim }\limits_{x \to - {{\frac{1}{3}}^ + }} \frac{{ - 6{x^2} + 7{\rm{x}} + 1}}{{3{\rm{x}} + 1}} = - \infty
Vậy {\rm{x}} = - \frac{1}{3} là tiệm cận đứng 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{{ - 6{x^2} + 7{\rm{x}} + 1}}{{x\left( {3{\rm{x}} + 1} \right)}} = - 2 và
b = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \left[ {f\left( x \right) + 2x} \right] = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \left[ {\frac{{ - 6{x^2} + 7{\rm{x}} + 1}}{{3{\rm{x}} + 1}} + 2x} \right] = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \frac{{9{\rm{x}} + 1}}{{3{\rm{x}} + 1}} = 3
Vậy đường thẳng y = - 2{\rm{x}} + 3 là tiệm cận xiên của đồ thị hàm số đã cho.