אסימפטוטות אנכיות ו״חורים״

חדוא · נושא 3 מתוך 35

ההבדל בין אסימפטוטה אנכית לבין "חור" (אי-רציפות סליקה): כשערך מאפס את המכנה בלבד - אסימפטוטה, כשמאפס גם מונה וגם מכנה - חור. כולל דוגמה מפורטת עם פירוק לגורמים, בדיקה במחשבון (Casio), וחישוב בעזרת גבולות.

עמוד 10
1 / 4

כלים אינטראקטיביים

אסימפטוטות אנכיות וחורים: 3 שיטות

שלוש דרכים לזהות אסימפטוטה אנכית או חור: שיטה אלגברית (פירוק וצמצום), סימולציית מחשבון (שני סליידרים), ושיטת הגבולות — כולל דוגמאות טריגונומטריות

שאלות נפוצות

מתי פונקציה טריגונומטרית יכולה לגרום לאסימפטוטה אנכית?

בכל פעם שיש שבר טריגונומטרי ומכנה שמתאפס.
המקרה הנפוץ ביותר הוא tan(x)=sin(x)cos(x)\tan(x) = \frac{\sin(x)}{\cos(x)}.

המכנה הוא cos(x)\cos(x).

הוא מתאפס ב-x=π2+nπx = \frac{\pi}{2} + n\pi, ולכן שם יש אסימפטוטות.

גם ביטויים אחרים כמו sin(2x)sin(x)\frac{\sin(2x)}{\sin(x)} יוצרים נקודות בעיה כשהמכנה מתאפס.

בכל מקרה: מפרקים לגורמים. אם אפשר לצמצם, זה חור. אם לא, אסימפטוטה.

יש לי שבר טריגונומטרי. כיצד אדע אם יש חור או אסימפטוטה?

מפרקים לגורמים ומנסים לצמצם. למשל ב-f(x)=sin(2x)2sin(x)f(x) = \frac{\sin(2x)}{2\sin(x)}:
המונה: sin(2x)=2sin(x)cos(x)\sin(2x) = 2\sin(x)\cos(x).

מצמצמים 2sin(x)2\sin(x) ממונה ומכנה.

נשאר f(x)=cos(x)f(x) = \cos(x).

ב-x=0x = 0: מונה ומכנה מתאפסים.

אחרי צמצום: f(0)=cos(0)=1f(0) = \cos(0) = 1.

זה חור ב-(0, 1)(0,\ 1), לא אסימפטוטה.

האם פונקציה יכולה לקבל גם חור וגם אסימפטוטה אנכית?

כן, כשלמכנה יש כמה גורמים שמתאפסים. כל אחד נבדק בנפרד.
למשל f(x)=x2+5x+4x2+8x+7=(x+4)(x+1)(x+7)(x+1)f(x) = \frac{x^2+5x+4}{x^2+8x+7} = \frac{(x+4)(x+1)}{(x+7)(x+1)}.

ב-x=1x = -1: מצמצמים (x+1) ממונה ומכנה.

מציבים: 36=0.5\frac{3}{6} = 0.5.

חור ב-(1, 0.5)(-1,\ 0.5).

ב-x=7x = -7: אין צמצום, המכנה עדיין מתאפס.

אסימפטוטה אנכית ב-x=7x = -7.

איך בודקים במחשבון אם x=1x = -1 הוא חור או אסימפטוטה?

מציבים ערך קרוב, למשל x=1.0001x = -1.0001.
אם התוצאה היא מספר סביר (כמו 0.4999...0.4999...) - חור.

אם התוצאה מכילה 101110^{11} או מספר ענק - אסימפטוטה.

לדוגמה: ב-f(x)=x2+5x+4x2+8x+7f(x) = \frac{x^2+5x+4}{x^2+8x+7} מציבים x=1.0001x = -1.0001 ומקבלים 0.5\approx 0.5, כלומר חור ב-(1,0.5)(-1, 0.5).

איך מחשבים גבול כדי לבדוק חור או אסימפטוטה?

מפרקים לגורמים ומציבים. למשל limx1x2+5x+4x2+8x+7\lim_{x \to -1} \frac{x^2+5x+4}{x^2+8x+7}:
פירוק: (x+4)(x+1)(x+7)(x+1)\frac{(x+4)(x+1)}{(x+7)(x+1)}.

צמצום: x+4x+7\frac{x+4}{x+7}.

הצבה: 1+41+7=36=0.5\frac{-1+4}{-1+7} = \frac{3}{6} = 0.5.

מספר סופי, לכן חור ב-(1,0.5)(-1,\, 0.5).

באיזה שיטה כדאי להשתמש בבחינה?

לשאלון 571: פירוק לגורמים וצמצום הוא השיטה המוכרת. בדיקה במחשבון מהירה לאימות.
לשאלון 572: שיטת הגבולות היא הדרך הרשמית לכתוב פתרון מלא.

בשני המקרים: אחרי שמצאתם שיש חור, חובה לציין את קואורדינטת yy של החור.

איך היה הנושא הזה?

סקירה