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輸入計算

數學公式

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結果

斜漸近線
y = 1x + 4
as x → ±∞
斜率 (m) 1
截距 (c) 4

什麼是斜漸近線(傾斜漸近線)?

斜漸近線是一條非水平的直線,當 \(x\) 趨近於正無限大或負無限大時,有理函數的圖形會越來越貼近這條直線。它只會在「分子的次數剛好比分母高一次」時出現。本計算器專門處理最常見的情況:二次分子除以一次分母,也就是 \(f(x) = \dfrac{a_2 x^2 + a_1 x + a_0}{b_1 x + b_0}\)。

有理函數的曲線在兩端趨近於一條斜直線
斜漸近線是當 \(x\) 向任一方向無限增大時曲線所趨近的那條斜直線。

使用方式

只要輸入分子的三個係數(\(a_2\)、\(a_1\)、\(a_0\))以及分母的兩個係數(\(b_1\)、\(b_0\)),工具就會自動執行多項式長除法,並以 \(y = mx + c\) 的形式回傳斜漸近線的方程式,同時列出斜率與截距的數值。由於餘式項會隨著 \(x\) 變大而趨近於零,因此真正決定這條直線的,只有除法所得的商。

公式拆解

把 \(a_2 x^2 + a_1 x + a_0\) 除以 \(b_1 x + b_0\),會得到商 \(mx + c\),再加上一個「餘式除以分母」的項。比對最高次項可知斜率為 \(m = \dfrac{a_2}{b_1}\)。把它代回後,截距為 \(c = \dfrac{a_1 - m \cdot b_0}{b_1}\)。因此斜漸近線就是:

$$\begin{gathered} y = mx + c \\[1.5em] \text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} m &= \dfrac{a_2}{b_1} \\ c &= \dfrac{a_1 - m\cdot b_0}{b_1} \end{aligned} \right. \end{gathered}$$
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多項式長除法版面,商為一次表達式加餘數
用二次分子除以一次分母,得到直線 \(y = mx + c\) 加上一個趨於零的餘項。

範例演算

以 \(f(x) = \dfrac{x^2 + 3x + 2}{x - 1}\) 為例,此時 \(a_2 = 1\)、\(a_1 = 3\)、\(a_0 = 2\)、\(b_1 = 1\)、\(b_0 = -1\)。斜率 $$m = \frac{1}{1} = 1$$ 截距 $$c = \frac{3 - 1\times(-1)}{1} = 4$$ 所以斜漸近線為 \(y = x + 4\)。(實際做長除法,確實會得到 \(x + 4\),餘式為 \(6\)。)

常見問題

什麼情況下才有斜漸近線?只有當分子的次數剛好比分母多一次時才會出現。如果兩者次數相同,得到的會是水平漸近線而非斜漸近線。

如果 \(b_1\) 等於 0 怎麼辦?那麼分母就不是一次式,這種形式的斜漸近線並不存在;因此本計算器要求 \(b_1\) 必須是非零值。

餘式重要嗎?不重要——餘式項在 \(x\) 趨近無限大時會消失,所以它不影響漸近線的位置,只會影響有限 \(x\) 附近的曲線形狀。

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