Asímptotes i branques infinites en funcions racionals
Abans de dibuixar qualsevol funció racional val la pena fer-se dues preguntes: cap on «escapa» la gràfica quan $x$ s'acosta als valors prohibits?, i cap on es dirigeix quan $x$ se'n va molt lluny? Respondre-ho —sense necessitat de calculadora gràfica— és l'objectiu d'aquest apartat: les asímptotes, les rectes a les quals la corba s'aproxima sense arribar a tocar-les mai (o només a vegades).
Comparar graus: el límit a l'infinit
El comportament de $\dfrac{P(x)}{Q(x)}$ quan $x\to\pm\infty$ depèn únicament de comparar el grau de $P$ amb el de $Q$: la resta de termes es torna insignificant.
Calcula els límits següents analitzant el terme de grau més alt de cada polinomi: a) $\lim_{x \to +\infty} (2x^3 - 5x^2 + 10)$ b) $\lim_{x \to -\infty} (-x^2 + 3x - 1)$…
Calcula els límits següents analitzant el terme de grau més alt de cada polinomi:
- a) $\lim_{x \to +\infty} (2x^3 - 5x^2 + 10)$
- b) $\lim_{x \to -\infty} (-x^2 + 3x - 1)$
- c) $\lim_{x \to +\infty} (4 - x^4)$
Calcula els límits quan $x \to +\infty$ i quan $x \to -\infty$ de les funcions racionals següents comparant els graus del numerador i del denominador: a)…
Calcula els límits quan $x \to +\infty$ i quan $x \to -\infty$ de les funcions racionals següents comparant els graus del numerador i del denominador:
- a) $f(x) = \frac{3x^2 - 5}{x^3 + 2x}$
- b) $g(x) = \frac{x^2 + 1}{4x^2 - 3x}$
- c) $h(x) = \frac{5x^3 + 2}{x^2 - 7}$
Asímptota horitzontal
Quan el límit a l'infinit és un nombre finit $L$, la recta $y=L$ és l'asímptota horitzontal: el valor al qual s'aproxima la magnitud a llarg termini.
Donada la gràfica següent de la funció $f(x)$, determina el valor dels límits a l'infinit i indica l'equació de la seva asímptota horitzontal: a)…
Donada la gràfica següent de la funció $f(x)$, determina el valor dels límits a l'infinit i indica l'equació de la seva asímptota horitzontal:
- a) $\lim_{x \to +\infty} f(x)$
- b) $\lim_{x \to -\infty} f(x)$
Troba l'equació de l'asímptota horitzontal de les funcions següents. Si no en té, indica-ho raonadament: a) $f(x) = \frac{2x - 1}{x + 3}$ b) $g(x) = \frac{4}{x^2 - 1}$…
Troba l'equació de l'asímptota horitzontal de les funcions següents. Si no en té, indica-ho raonadament:
- a) $f(x) = \frac{2x - 1}{x + 3}$
- b) $g(x) = \frac{4}{x^2 - 1}$
- c) $h(x) = \frac{x^2 + 5}{2x - 3}$
El nombre d'usuaris d'una xarxa social educativa, mesurat en milers, segueix l'evolució temporal $t$ (en mesos) segons la funció: $$N(t) = \frac{20t + 100}{0,5t + 2}$$…
El nombre d'usuaris d'una xarxa social educativa, mesurat en milers, segueix l'evolució temporal $t$ (en mesos) segons la funció:
$$N(t) = \frac{20t + 100}{0,5t + 2}$$-
Calcula el nombre d'usuaris inicials (a $t=0$).
-
Determina a quant tendirà el nombre d'usuaris a llarg termini (quan $t \to +\infty$).
-
Existeix algun valor de $t$ per al qual la funció no sigui contínua? Raona si aquest valor té sentit en el context del problema.
Asímptota vertical
Les asímptotes verticals apareixen en els valors que anul·len el denominador (i no el numerador): allà la funció «es dispara» cap a $+\infty$ o $-\infty$.
Per a la funció $f(x) = \dfrac{1}{x^2}$, completa la taula de valors següent per investigar el seu comportament quan $x$ s'acosta a $0$. | $x$ | $-0,1$ | $-0,01$ | $0$ |…
Per a la funció $f(x) = \dfrac{1}{x^2}$, completa la taula de valors següent per investigar el seu comportament quan $x$ s'acosta a $0$.
| $x$ | $-0,1$ | $-0,01$ | $0$ | $0,01$ | $0,1$ |
|---|---|---|---|---|---|
| $f(x)$ | ? | ? | No def. | ? | ? |
A partir de la taula, dedueix el valor dels límits laterals $\lim_{x \to 0^-} f(x)$ i $\lim_{x \to 0^+} f(x)$. Existeix el límit global a $x=0$?
Donada la funció $f(x) = \dfrac{x + 1}{x - 4}$: a) Indica quin és el seu domini de definició. b) Calcula els límits laterals en el punt on la funció no està definida:…
Donada la funció $f(x) = \dfrac{x + 1}{x - 4}$:
- a) Indica quin és el seu domini de definició.
- b) Calcula els límits laterals en el punt on la funció no està definida: $\lim_{x \to 4^-} f(x)$ i $\lim_{x \to 4^+} f(x)$.
- c) Quin tipus de branca infinita presenta la funció a $x = 4$?
Considera la funció $f(x) = \frac{k}{x^2 - 9}$. 1. Si sabem que la funció passa pel punt $(0, -1)$, troba el valor de $k$. 2. Amb el valor de $k$ obtingut, realitza un…
Considera la funció $f(x) = \frac{k}{x^2 - 9}$.
-
Si sabem que la funció passa pel punt $(0, -1)$, troba el valor de $k$.
-
Amb el valor de $k$ obtingut, realitza un estudi complet de les asímptotes de la funció i situa les seves branques infinites respecte de les seves asímptotes verticals.
Asímptota obliqua
Quan el numerador té exactament un grau més que el denominador, la funció no s'acosta a una recta horitzontal sinó a una recta inclinada.
Estudia el comportament a l'infinit de la funció $f(x) = \frac{x^2 - 3x}{x + 1}$ calculant: a) L'existència d'una asímptota obliqua de la forma $y = mx + n$. b) La…
Estudia el comportament a l'infinit de la funció $f(x) = \frac{x^2 - 3x}{x + 1}$ calculant:
- a) L'existència d'una asímptota obliqua de la forma $y = mx + n$.
- b) La posició relativa de la corba respecte a aquesta asímptota quan $x \to +\infty$ (indica si la funció va per sobre o per sota de la recta).
Donada la funció racional $f(x) = \frac{ax^2 + bx + 1}{2x - 4}$, calcula els valors dels paràmetres $a$ i $b$ sabent que la funció té una asímptota obliqua l'equació de…
Donada la funció racional $f(x) = \frac{ax^2 + bx + 1}{2x - 4}$, calcula els valors dels paràmetres $a$ i $b$ sabent que la funció té una asímptota obliqua l'equació de la qual és $y = 2x + 5$. Una vegada trobats els paràmetres, estudia si la gràfica de la funció es troba per sobre o per sota d'aquesta asímptota quan $x \to +\infty$.
Lectura completa d'una funció racional
Ajuntant-ho tot: comparar graus a l'infinit i localitzar els zeros del denominador permet descriure completament el comportament d'una funció racional, sense haver de fer una taula amb molts punts.
Associa cadascuna de les funcions següents amb el seu comportament a $+\infty$: 1. $f(x) = \frac{10}{x-2}$ 2. $g(x) = \frac{5x^2}{x^2 + 1}$ 3. $h(x) = \frac{x^2 - 1}{x}$…
Associa cadascuna de les funcions següents amb el seu comportament a $+\infty$:
-
$f(x) = \frac{10}{x-2}$
-
$g(x) = \frac{5x^2}{x^2 + 1}$
-
$h(x) = \frac{x^2 - 1}{x}$
Comportaments:
- a) Tendeix a $+\infty$ (Branca parabòlica).
- b) Té una asímptota horitzontal a $y = 0$.
- c) Té una asímptota horitzontal a $y = 5$.
Calcula totes les asímptotes de la funció següent definida a trossos i estudia el comportament de les seves branques infinites:…
Calcula totes les asímptotes de la funció següent definida a trossos i estudia el comportament de les seves branques infinites:
$f(x) = \begin{cases} \frac{2x^2}{x+1} & \text{si } x < 0 \\ \frac{x-1}{x^2-9} & \text{si } x \geq 0 \end{cases}$
Indica específicament els límits laterals en els punts on existeixin asímptotes verticals.