什麼是垂直漸近線?
垂直漸近線是一條垂直線 \(x = a\),函數圖形會無限逼近它卻永遠碰不到,且函數值會在這附近衝向正無窮或負無窮。對於有理函數 \(f(x) = N(x) / D(x)\) 來說,垂直漸近線出現在「使分母為零」的 \(x\) 值上——前提是分子在同一點不為零(否則可能只是一個可去的空洞,而非漸近線)。本計算器專注處理分母,把它視為一次或二次多項式 \(a\cdot x^{2} + b\cdot x + c\)。
計算器使用方法
先把函數寫成分數形式,找出分母。接著輸入它的係數:\(a\) 是 \(x^{2}\) 項、\(b\) 是 \(x\) 項、\(c\) 是常數項。若分母是一次式(例如 \(x - 3\)),就設 \(a = 0\)、\(b = 1\)、\(c = -3\)。計算器會解 \(a\cdot x^{2} + b\cdot x + c = 0\),並把每一個實數解以 \(x = \) 值 的形式回報為垂直漸近線。
公式說明
把分母設為零,就能得到漸近線的候選位置。當 \(a = 0\) 時方程式為一次式,唯一解是 \(x = -c / b\)。當 \(a \neq 0\) 時,我們改用二次公式 $$x = \frac{-b \pm \sqrt{b^{2} - 4ac}}{2a}$$ 判別式 \(b^{2} - 4ac\) 決定有幾個實根:為正時有兩條漸近線、為零時有一條、為負時則一條也沒有。
實例演算
以 \(f(x) = 1 / (x^{2} - 4)\) 為例,此時 \(a = 1\)、\(b = 0\)、\(c = -4\)。判別式為 \(0 - 4(1)(-4) = 16\),所以 \(\sqrt{16} = 4\)。兩個根是 \((0 \pm 4) / 2 = \pm 2\)。因此這個函數有兩條垂直漸近線:\(x = -2\) 與 \(x = 2\)。
常見問題
如果分子在同一點也是零,怎麼辦? 那麼這個 \(x\) 值可能是可去間斷點(空洞),而不是漸近線。本工具假設分子在這些根上不為零,請務必自行確認。
為什麼有時候完全沒有漸近線? 如果分母沒有實根(判別式為負),它對任何實數 \(x\) 都不會等於零,因此就不存在垂直漸近線。
一個函數可以有超過兩條漸近線嗎? 可以——次數更高的分母可以有更多根。本計算器最多支援二次分母(也就是最多兩條)。