Blog

Hướng dẫn chiến lược giải chi tiết bài toán: Tiệm cận đứng của hàm phân thức (Toán 12)

T
Tác giả
6 phút đọc
Chia sẻ:
6 phút đọc

1. Giới thiệu về bài toán tiệm cận đứng của hàm phân thức

Bài toán xác định tiệm cận đứng của hàm phân thức là một trong những nội dung kiến thức quan trọng của chương đồ thị hàm số lớp 12. Đề tài này xuất hiện nhiều trong các đề kiểm tra, thi tốt nghiệp THPT Quốc gia, đồng thời đặt nền móng cho việc nhận diện hình dạng đồ thị, phân tích giới hạn và các bài toán thực tế liên quan đến hàm số hữu tỉ.

Tiệm cận đứng giúp em nhanh chóng xác định được các giá trị mà tại đó hàm số "phát nổ" (tức là giá trị của hàm tiến ra vô cùng khi x tiến dần đến điểm đó). Nắm vững chiến lược giải bài tập tiệm cận đứng sẽ giúp em xử lý nhanh, chính xác các bài tập liên quan đến vẽ đồ thị, khảo sát sự biến thiên hoặc các dạng bài hàm số nâng cao hơn.

2. Phân tích đặc điểm của bài toán tiệm cận đứng

  • - Hàm phân thức thường được cho bởi dạng tổng quát:

    y=P(x)Q(x)y = \frac{P(x)}{Q(x)}
    trong đó P(x)P(x),Q(x)Q(x)là các đa thức và Q(x)≢0Q(x) \not \equiv 0.

  • - Tiệm cận đứng xuất hiện tại những điểmx=ax = aQ(a)=0Q(a) = 0nhưngP(a)0P(a) \neq 0(giá trị làm mẫu bằng 0 nhưng tử không bằng 0).

  • - NếuP(a)=0P(a) = 0Q(a)=0Q(a) = 0, cần làm rõ bậc phân thức (chia tiêu gọn và xem xét tiếp).

  • - Tiệm cận đứng là đường thẳng có phương trìnhx=ax = a.

  • 3. Chiến lược tổng thể để giải bài toán tiệm cận đứng

  • - Bước 1: Phân tích dạng hàm phân thức.

  • - Bước 2: Tìm nghiệm của mẫu số (Q(x)=0Q(x) = 0) để xác định các điểm cần xét.

  • - Bước 3: Với mỗi nghiệmx=ax = acủaQ(x)=0Q(x) = 0, kiểm traP(a)0P(a) \neq 0.

  • - Bước 4: NếuP(a)=0P(a) = 0, tiến hành rút gọn và xem xét lại (loại bỏ các “lỗ hổng” đồ thị).

  • - Bước 5: Kết luận các đường tiệm cận đứng là các đường thẳngx=ax = athu được sau khi loại các trường hợp "0/00/0" giản lược.

  • 4. Các bước giải chi tiết và ví dụ minh họa

    Ví dụ 1: Xác định tiệm cận đứng của hàm số y=2x+1x24y = \frac{2x + 1}{x^2 - 4}.

  • Bước 1: Xác định dạng hàm => Phân thức hữu tỉ P(x)Q(x)\frac{P(x)}{Q(x)}.

  • Bước 2: Xét mẫu số:x24=0x=2x^2 - 4 = 0 \Leftrightarrow x = 2hoặcx=2x = -2.

  • Bước 3: Kiểm tra tử số:2x+102x+1 \neq 0khix=2x = 2hoặcx=2x = -2(kết quả lần lượt là 5 và -3 khác 0).

  • Bước 4: Kết luận: Hàm có hai tiệm cận đứngx=2x = 2x=2x = -2.

  • Ví dụ 2: Xét hàm số y=x21x2x2y = \frac{x^2 - 1}{x^2 - x - 2}. Tìm tiệm cận đứng.

  • Bước 1: Phân tích: Mẫu số x2x2=(x2)(x+1)=0x=2;x=1x^2-x-2 = (x-2)(x+1) = 0 \Leftrightarrow x=2; x=-1.

  • Bước 2: Tử số x21=(x1)(x+1)x^2-1 = (x-1)(x+1).

  • Bước 3: Vớix=2x = 2, tử số =(21)(2+1)=30=(2-1)(2+1)=3 \neq 0. Vớix=1x = -1, tử số =(11)(1+1)=0=(-1-1)(-1+1)=0. Trường hợpx=1x = -1: mẫu và tử cùng bằng 0, cần phân tích!

  • Bước 4: Rút gọn phân thức:(x1)(x+1)(x2)(x+1)=x1x2\frac{(x-1)(x+1)}{(x-2)(x+1)} = \frac{x-1}{x-2}vớix1x \neq -1. Do đó ở x=2x = 2,x1x2\frac{x-1}{x-2}không xác định (tử =1=1, mẫu=0=0), vậyx=2x=2là tiệm cận đứng.

  • Vớix=1x = -1là “lỗ hổng” đồ thị, không phải tiệm cận đứng.

    5. Các công thức và kỹ thuật cần nhớ

  • - Hàm phân thứcy=P(x)Q(x)y = \frac{P(x)}{Q(x)}có tiệm cận đứngx=ax = anếuQ(a)=0Q(a) = 0P(a)0P(a) \neq 0.

  • - Nếu cả P(a)=0P(a) = 0Q(a)=0Q(a) = 0, chia tiêu để xét tiếp, tránh nhầm lỗ hổng với tiệm cận đứng.

  • - Nếu trong biểu thức không rút gọn mẫu số, tiệm cận đứng có thể bị bỏ sót.

  • 6. Các biến thể của bài toán và cách điều chỉnh chiến lược

  • - Trường hợp nhiều nghiệm bội:Q(x)=(xa)kG(x)Q(x) = (x-a)^k \cdot G(x). Dù k2k \geq 2,x=ax=avẫn là tiệm cận đứng.

  • - Hàm phân thức đã rút gọn: Cẩn thận kiểm tra các “lỗ hổng” sau rút gọn, thường gặp khi bài cho phân thức chưa tối giản.

  • - Hàm nhiều ẩn (tham số): Phân tích mẫu và tử với từng giá trị tham số để xác định vị trí tiệm cận đứng phụ thuộc tham số.

  • 7. Bài tập mẫu với lời giải chi tiết

    Bài tập: Xác định tiệm cận đứng của hàm số y=x2+x6x25x+6y = \frac{x^2 + x - 6}{x^2 - 5x + 6}.

  • Bước 1: Phân tích mẫux25x+6=(x2)(x3)x^2-5x+6 = (x-2)(x-3). Nghiệm:x=2;x=3x=2; x=3.

  • Bước 2: Phân tích tử x2+x6=(x+3)(x2)x^2 + x - 6 = (x+3)(x-2). Tạix=2x=2, tử số =2+3=52+3=5;22=02-2=0; tức tử số =0=0. Tạix=3x=3, tử số =3+3=6= 3+3=6;32=13-2=1; tức tử số =6=6.

  • Bước 3: Xétx=2x=2: cả tử và mẫu cùng bằng 0. Rút gọn:(x+3)(x2)(x2)(x3)=x+3x3 (x2)\frac{(x+3)(x-2)}{(x-2)(x-3)} = \frac{x+3}{x-3} \ (x \neq 2). Vậyx=2x=2chỉ là lỗ hổng, KHÔNG là tiệm cận đứng.

  • Bước 4:x=3:Q(3)=0;P(3)=6x=3:Q(3)=0; P(3)=6nênx=3x=3là tiệm cận đứng DUY NHẤT của hàm số.

  • Kết luận: Hàm số có một tiệm cận đứngx=3x = 3.

    8. Bài tập thực hành

    Hãy xác định các tiệm cận đứng (nếu có) của các hàm sau:

  • a)y=3x7x29y = \frac{3x-7}{x^2 - 9}

  • b)y=x24(x2)2y = \frac{x^2 - 4}{(x-2)^2}

  • c)y=x21x2+x+1y = \frac{x^2 - 1}{x^2 + x + 1}

  • d)y=2x+5x3xy = \frac{2x + 5}{x^3 - x}

  • e)y=x22x+1x1y = \frac{x^2 - 2x + 1}{x - 1}

  • Lưu ý: Nên làm từng bước, rút gọn khi cần thiết, chú ý nghiệm trùng ở tử và mẫu!

    9. Mẹo và lưu ý để tránh sai lầm phổ biến

  • - Luôn phân tích nghiệm của mẫu và kiểm tra tử tại các nghiệm ấy trước khi kết luận.

  • - Sau rút gọn, chú ý không xác định tại các giá trị làm cả tử và mẫu bằng 0 (lỗ hổng, không phải tiệm cận đứng).

  • - Nếu bài có tham số, hãy chú ý bội nghiệm khi thay giá trị tham số cụ thể.

  • - Nên vẽ sơ lược đồ thị để trực quan hóa bài toán, đối chiếu kết quả với dạng đồ thị.

  • - Đừng quên kiểm tra lại sự tồn tại của tiệm cận đứng ở mỗi nghiệm vừa tìm được.

  • T

    Tác giả

    Tác giả bài viết tại Bạn Giỏi.

    Nút này mở form phản hồi nơi bạn có thể báo cáo lỗi, đề xuất cải tiến, hoặc yêu cầu trợ giúp. Form sẽ tự động thu thập thông tin ngữ cảnh để giúp chúng tôi hỗ trợ bạn tốt hơn. Phím tắt: Ctrl+Shift+F. Lệnh giọng nói: "phản hồi" hoặc "feedback".