Đường tiệm cận của đồ thị hàm số
Tìm và đếm tiệm cận đứng, ngang, xiên của đồ thị hàm số bằng cách so bậc, kiểm tử khác 0 và chia đa thức; giải bài tìm m theo số tiệm cận.
Ứng với SGK Kết nối tri thức: Bài 3
⚡ Nhớ nhanh
- 1Tiệm cận ngang y = y₀: f(x) tiến về y₀ khi x → +∞ hoặc x → −∞. Tiệm cận đứng x = x₀: f(x) tiến ra ±∞ khi x → x₀.
- 2Hàm phân thức: so bậc tử và mẫu. Tử thấp hơn: y = 0. Cùng bậc: tỉ số hệ số cao nhất. Tử hơn đúng 1 bậc: có tiệm cận xiên, không có tiệm cận ngang.
- 3Mẫu bằng 0 chưa chắc cho tiệm cận đứng: phải kiểm tử khác 0 tại đó. Tử cũng bằng 0 mà rút gọn được thì chỉ là một lỗ thủng.
- 4Tiệm cận xiên tìm bằng chia đa thức: phần nguyên ax + b chính là tiệm cận.
- 5ax + bcx + d với ad − bc ≠ 0 luôn có đúng hai tiệm cận: x = −d/c và y = a/c.
- 6Thói quen chống sai: rút gọn trước khi đếm, và xét cả hai phía x → +∞ lẫn x → −∞.
👀 Nhìn là hiểu
Kéo thanh "Lùi ra xa": đồ thị dính sát vào tiệm cận ngang hoặc xiên, còn sát chỗ mẫu bằng 0 thì vọt lên vô cực. Bấm mẫu (x² − 1)/(x − 1) để gặp chỗ mẫu bằng 0 mà không có tiệm cận đứng.
x → +∞
y(10) = 2,3333
y(100) = 2,0303
y(1000) = 2,003
Cách y = 2 chỉ còn 0,003 ở x = 1000
x → 1⁺
y(1,1) = 32
y(1,01) = 302
y(1,001) = 3002
Vọt lên vô cực ⇒ tiệm cận đứng.
Tiệm cận đứng: x = 1
Tiệm cận ngang: y = 2
Bậc tử = bậc mẫu ⇒ tiệm cận ngang y = a/c = 21 = 2. Mẫu bằng 0 tại x = 1 mà tử khác 0 ⇒ tiệm cận đứng x = 1.
1 ↔️ Tiệm cận ngang
Cần nhớ
- ✦Khi x → +∞ (hoặc x → −∞) mà f(x) → y₀ thì y = y₀ là tiệm cận ngang. Ví dụ: f(x) = 2 + 1/x → 2 nên y = 2 là tiệm cận ngang.
- ✦Phân thức cùng bậc: lấy tỉ số hai hệ số cao nhất. Ví dụ: y = 3x + 1x − 2 có hệ số cao nhất 3 và 1 ⇒ y = 3.
- ✦Bậc tử nhỏ hơn bậc mẫu thì y = 0. Ví dụ: y = x + 3x² + 1 → 0 khi x → ±∞.
- ✦Có thể có hai tiệm cận ngang, mỗi phía một. Ví dụ: y = x/√(x² + 1) có y = 1 khi x → +∞ và y = −1 khi x → −∞.
So bậc tử và mẫu là biết ngay
| Bậc tử so với bậc mẫu | Tiệm cận ngang | Tiệm cận xiên |
|---|---|---|
| Nhỏ hơn | y = 0 | Không |
| Bằng nhau | y = (hệ số cao nhất của tử) : (của mẫu) | Không |
| Hơn đúng 1 | Không có | Có, tìm bằng chia đa thức |
| Hơn từ 2 trở lên | Không | Không |
Dạng bài
Tìm tiệm cận ngang của hàm phân thức
- 1 So bậc tử với bậc mẫu.
- 2 Cùng bậc thì lấy tỉ số hệ số cao nhất; tử thấp hơn thì y = 0; tử cao hơn thì không có.
- 3 Hàm có căn: chia tử và mẫu cho lũy thừa cao nhất của |x|, xét riêng x → +∞ và x → −∞.
- 4 Thử lại bằng một số lớn, ví dụ x = 1000.
⚠️ Bẫy hay gặp: Với y = x/√(x² + 1), nhiều bạn chỉ viết y = 1. Nhưng x → −∞ thì x = −|x| nên y → −1 (x = −1000 cho y ≈ −1). Hàm có hai tiệm cận ngang y = 1 và y = −1.
Tìm tiệm cận ngang của đồ thị y = 4x² − 12x² + x + 3.
Hướng dẫn giải
2 ↕️ Tiệm cận đứng
Cần nhớ
- ✦Khi x → x₀ (từ một phía) mà f(x) → +∞ hoặc −∞ thì x = x₀ là tiệm cận đứng. Ví dụ: y = 1x − 4 có x = 4.
- ✦Phân thức: giải mẫu = 0, rồi kiểm tử khác 0 tại nghiệm đó. Ví dụ: y = 1x² − 9 có tử luôn bằng 1 ⇒ hai tiệm cận đứng x = 3 và x = −3.
- ✦Tử cũng bằng 0 tại x₀ và rút gọn được thì không có tiệm cận đứng, chỉ là lỗ thủng. Ví dụ: y = x² − 9x − 3 = x + 3, thủng tại điểm (3; 6).
- ✦Đồ thị không bao giờ cắt tiệm cận đứng, vì hàm không xác định tại x₀.
Dạng bài
Đếm tiệm cận đứng của hàm phân thức
- 1 Giải mẫu = 0, được các nghiệm x₀.
- 2 Thay từng x₀ vào tử. Tử ≠ 0: tiệm cận đứng.
- 3 Tử = 0: rút gọn nhân tử chung rồi xét lại; hết nhân tử ở mẫu thì chỉ là lỗ thủng.
- 4 Thử lại bằng x gần x₀ (ví dụ x₀ ± 0,001) xem y có ra rất lớn không.
⚠️ Bẫy hay gặp: Đếm 2 tiệm cận đứng vì mẫu có hai nghiệm ±1 là sai: x = 1 làm cả tử bằng 0 và rút gọn được.
Đồ thị y = x² − 3x + 2x² − 1 có mấy tiệm cận đứng?
Hướng dẫn giải
3 ↗️ Tiệm cận xiên
Cần nhớ
- ✦Có tiệm cận xiên khi bậc tử hơn bậc mẫu đúng 1. Cùng một phía, tiệm cận xiên và tiệm cận ngang không cùng tồn tại.
- ✦Cách nhanh: chia đa thức. Viết y = (ax + b) + dư/mẫu thì y = ax + b là tiệm cận xiên. Ví dụ: x² + 2x + 2x + 1 = x + 1 + 1x + 1 ⇒ y = x + 1.
- ✦Cách giới hạn: và .
- ✦Phần dư cho biết đồ thị nằm trên hay dưới tiệm cận. Ví dụ trên: x > −1 thì dư 1x + 1 > 0, đồ thị nằm trên y = x + 1.
Dạng bài
Tìm tiệm cận xiên bằng chia đa thức
- 1 Kiểm bậc: tử hơn mẫu đúng 1 bậc.
- 2 Chia: tử = (mẫu)(ax + b) + dư.
- 3 Tiệm cận xiên là y = ax + b. Kiểm tử khác 0 tại nghiệm mẫu để biết có tiệm cận đứng không.
- 4 Thử lại: nhân (mẫu)(ax + b) + dư ra phải trở về tử; thử x = 1000.
⚠️ Bẫy hay gặp: Cắt bỏ mẫu rồi lấy y = 2x + 3 làm tiệm cận xiên là sai: ở x = 1000, 2x + 3 = 2003 còn y ≈ 1999,001, lệch 4 đơn vị chứ không tiến sát.
Tìm các tiệm cận của y = 2x² + 3x − 1x + 2.
Hướng dẫn giải
4 🔢 Đếm tiệm cận và bài có tham số m
Đếm nhanh theo dạng hàm
| Dạng hàm | Tiệm cận đứng | Ngang hoặc xiên |
|---|---|---|
| ax + bcx + d, ad − bc ≠ 0 | x = −d/c | Ngang y = a/c ⇒ luôn 2 tiệm cận |
| Bậc tử < bậc mẫu | Nghiệm mẫu không bị rút gọn | Ngang y = 0 |
| Bậc tử = bậc mẫu | Nghiệm mẫu không bị rút gọn | Ngang y = tỉ số hệ số |
| Bậc tử = bậc mẫu + 1 | Nghiệm mẫu không bị rút gọn | Xiên (chia đa thức), không có ngang |
Cần nhớ
- ✦Giao điểm hai tiệm cận của ax + bcx + d là tâm đối xứng của đồ thị. Ví dụ: y = 2x + 1x − 1 có tiệm cận x = 1, y = 2 ⇒ tâm I(1; 2).
- ✦Hai tiệm cận cùng hai trục toạ độ tạo thành hình chữ nhật có diện tích |x₀|·|y₀|. Ví dụ: x = 1 và y = 2 cho diện tích 1·2 = 2.
- ✦Bài tham số: tiệm cận đứng phụ thuộc vào số nghiệm của mẫu và việc nghiệm nào làm tử bằng 0.
Dạng bài
Tìm m để đồ thị có đúng k tiệm cận đứng
- 1 Tìm điều kiện để mẫu có số nghiệm cần thiết (dùng Δ hoặc Δ′).
- 2 Tìm m làm một nghiệm của mẫu cũng làm tử bằng 0 (nghiệm bị rút gọn).
- 3 Ghép lại: đếm nghiệm mẫu trừ nghiệm bị rút gọn, loại các giá trị m sinh ra rút gọn.
- 4 Thử lại ở các m đầu mút và một m nằm trong đáp số.
⚠️ Bẫy hay gặp: Chỉ cho Δ′ > 0 rồi kết luận m < 1 là thiếu: m = −8 cũng thoả Δ′ > 0 (1 + 8 = 9 > 0) nhưng khi đó chỉ còn một tiệm cận đứng.
Tìm m để đồ thị y = x + 2x² − 2x + m có đúng hai tiệm cận đứng.
Hướng dẫn giải
5 💡 Mẹo làm nhanh và lỗi hay sai
⚡ Mẹo làm nhanh trắc nghiệm
- ✦Phân thức bậc nhất trên bậc nhất (ad − bc ≠ 0): luôn đúng 2 tiệm cận, x = −d/c và y = a/c.
- ✦Đếm tiệm cận đứng: giải mẫu, kiểm tử, rút gọn rồi mới đếm.
- ✦Bậc tử ≤ bậc mẫu: có tiệm cận ngang, không xiên. Bậc tử = bậc mẫu + 1: có xiên, không ngang.
- ✦Hàm có căn: tự thử cả x = 1000 lẫn x = −1000 để xem có hai tiệm cận ngang không.
⚠️ Lỗi hay sai nhất
- ✦Mẫu bằng 0 là có tiệm cận đứng. Phản ví dụ: y = x² − 4x − 2 = x + 2 với x ≠ 2, không có tiệm cận đứng.
- ✦Chép tiệm cận đứng sang dạng y. Ví dụ: y = 3x − 1x + 2 có tiệm cận đứng x = −2 (không phải y = −2) và ngang y = 3.
- ✦Cộng cả ngang lẫn xiên. Phản ví dụ: y = x² + 1x − 1 chỉ có x = 1 và y = x + 1, tổng 2 tiệm cận.
- ✦Quên hướng x → −∞ của hàm có căn: y = x/√(x² + 1) có hai tiệm cận ngang y = ±1.
- ✦Tin đồ thị không được cắt tiệm cận ngang hay xiên. Phản ví dụ: y = 2x² + xx² + 1 cắt tiệm cận ngang y = 2 tại x = 2 (y(2) = 105 = 2). Chỉ tiệm cận đứng là không bao giờ bị cắt.
🧮 Máy tính cầm tay (dùng để thử lại)
- ✦Chế độ Bảng (TABLE): cho x = 1000, 10000 hoặc −1000 để thấy f(x) tiến về đâu, đoán tiệm cận ngang.
- ✦Tính f(x₀ ± 0,001) bằng CALC: ra rất lớn là tiệm cận đứng, ra số hữu hạn là lỗ thủng.
- ✦Chế độ giải phương trình: tìm nghiệm của mẫu và của tử để biết có rút gọn không.
✏️ Luyện tập
Làm xong mỗi nhóm bấm Kiểm tra. Câu sai có lời giải ngắn và nút quay lại phần kiến thức.
Tiệm cận ngang
- 1Nhận biết
Nếu f(x) → 3 khi x → +∞ thì
- 2Thông hiểu Tiệm cận ngang của đồ thị y = 5x + 2x − 3 là y = .
- 3Thông hiểu
Tiệm cận ngang của đồ thị y = 2x² + xx² + 1 là
- 4Thông hiểu
Đồ thị y = x + 3x² + 1 có tiệm cận ngang là
- 5Vận dụng
Đồ thị hàm số y = x/√(x² + 1) có bao nhiêu tiệm cận ngang?
Tiệm cận đứng
- 1Nhận biết
Đồ thị y = 1x − 4 có tiệm cận đứng là
- 2Thông hiểu
Đồ thị y = 1x² − 9 có bao nhiêu tiệm cận đứng?
- 3Thông hiểu
Đồ thị y = x² − 9x − 3 có bao nhiêu tiệm cận đứng?
- 4Thông hiểu Đồ thị y = x + 1x² − 3x + 2 có tiệm cận đứng.
- 5Vận dụng
Số tiệm cận đứng của đồ thị y = x² − 3x + 2x² − 1 là
Tiệm cận xiên
- 1Nhận biết
Đồ thị hàm phân thức có tiệm cận xiên khi
- 2Thông hiểu
Tiệm cận xiên của đồ thị y = x² − x + 1x − 1 là
- 3Thông hiểu Đồ thị y = x² + 3x + 5x + 1 có tiệm cận xiên y = x + .
- 4Vận dụng
Tổng số đường tiệm cận (đứng, ngang, xiên) của đồ thị y = (x³ + 1)/x² là
Đếm tiệm cận và tham số m
- 1Thông hiểu
Giao điểm hai đường tiệm cận của đồ thị y = 4x − 32x + 1 là
- 2Vận dụng
Tổng số tiệm cận của đồ thị y = x − 1x² − 2x là
- 3Thông hiểu Đồ thị y = mx + 1x − 2 có tiệm cận ngang y = 3 khi m = .
- 4Vận dụng Hai tiệm cận của đồ thị y = 2x − 1x + 1 cùng hai trục toạ độ tạo thành hình chữ nhật có diện tích bằng .
- 5Vận dụng
Đồ thị y = x + 1x² − 2x + m có đúng một tiệm cận đứng khi
🏆 Luyện theo dạng đề tốt nghiệp
Đề Toán có 3 phần: 12 câu 4 lựa chọn, 4 câu đúng/sai (mỗi câu 4 ý) và 6 câu trả lời ngắn (đáp số tối đa 4 ký tự, kể cả dấu − và dấu phẩy). Dưới đây là đủ 3 dạng, chỉ dùng kiến thức của chủ đề này.
Phần I · Trắc nghiệm 4 lựa chọn
- 1Thông hiểu
Hàm số f có f(x) → 2 khi x → +∞, f(x) → −1 khi x → −∞ và f(x) → +∞ khi x → 1⁺. Đồ thị của f có bao nhiêu đường tiệm cận (đứng hoặc ngang)?
- 2Thông hiểu
Tổng số tiệm cận (đứng và ngang) của đồ thị y = x − 2x² − 4 là
- 3Vận dụng
Biết đồ thị y = ax + bx − 1 có tiệm cận ngang y = 2 và đi qua điểm A(0; −3). Giá trị a + b bằng
Phần II · Đúng / sai
- 1Thông hiểu
Cho hàm số y = 3x − 2x + 1.
a)Đồ thị có tiệm cận đứng x = −1.
b)Đồ thị có tiệm cận ngang y = −2.
c)Hai tiệm cận cùng hai trục toạ độ tạo thành hình chữ nhật có diện tích bằng 3.
d)Đồ thị cắt đường tiệm cận ngang tại đúng một điểm.
- 2Vận dụng
Cho hàm số y = x² − x + 1x − 1.
a)Đồ thị có tiệm cận đứng x = 1.
b)Đồ thị có tiệm cận ngang y = 1.
c)Đồ thị có tiệm cận xiên y = x.
d)Đồ thị cắt tiệm cận xiên tại đúng một điểm.
Phần III · Trả lời ngắn
- 1Thông hiểu Đồ thị y = 3x² + x + 1x − 1 có tiệm cận xiên y = ax + b. Tính a + b. Đáp số:
- 2Vận dụng Có bao nhiêu số nguyên m ∈ [−5; 5] để đồ thị y = x − 1x² − 4x + m có đúng hai tiệm cận đứng? Đáp số:
- 3Thông hiểu Gọi I là giao điểm hai tiệm cận của đồ thị y = 2x + 3x − 1. Khoảng cách OI, làm tròn đến hàng phần trăm, bằng .
🎯 Chủ đề này vào đề tốt nghiệp ở đâu?
- •Phần I thường hỏi đếm tiệm cận của một phân thức, hay có bẫy nghiệm bị rút gọn, hoặc đọc giới hạn cho sẵn để đếm tiệm cận ngang, đứng.
- •Phần II hay có một câu đúng/sai quanh một phân thức: ý dễ mất điểm là tiệm cận ngang so với xiên, hoặc đồ thị có cắt tiệm cận hay không.
- •Phần III có thể là câu có tham số m (số tiệm cận đứng, tâm đối xứng) hoặc câu tính khoảng cách, diện tích từ hai tiệm cận; số lẻ thì làm tròn theo đề.
Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị của hàm số