微分積分学準備例

$\frac{(x - 1) {(x - 3)}^{2} {(x + 1)}^{2}}{(x - 2) (x + 2) (x - 1) (x + 3)}$

ステップ 1

式 $\frac{(x - 1) {(x - 3)}^{2} {(x + 1)}^{2}}{(x - 2) (x + 2) (x - 1) (x + 3)}$ が未定義である場所を求めます。

$x = - 3, x = - 2, x = 1, x = 2$

ステップ 2

$\frac{(x - 1) {(x - 3)}^{2} {(x + 1)}^{2}}{(x - 2) (x + 2) (x - 1) (x + 3)}$ $\to$ $- \infty$ を左から $x$ $\to$ $- 3$ 、 $\frac{(x - 1) {(x - 3)}^{2} {(x + 1)}^{2}}{(x - 2) (x + 2) (x - 1) (x + 3)}$ $\to$ $\infty$ を右から $x$ $\to$ $- 3$ としているので、 $x = - 3$ は垂直漸近線です。

$x = - 3$

ステップ 3

$\frac{(x - 1) {(x - 3)}^{2} {(x + 1)}^{2}}{(x - 2) (x + 2) (x - 1) (x + 3)}$ $\to$ $\infty$ を左から $x$ $\to$ $- 2$ 、 $\frac{(x - 1) {(x - 3)}^{2} {(x + 1)}^{2}}{(x - 2) (x + 2) (x - 1) (x + 3)}$ $\to$ $- \infty$ を右から $x$ $\to$ $- 2$ としているので、 $x = - 2$ は垂直漸近線です。

$x = - 2$

ステップ 4

$\frac{(x - 1) {(x - 3)}^{2} {(x + 1)}^{2}}{(x - 2) (x + 2) (x - 1) (x + 3)}$ $\to$ $- \infty$ を左から $x$ $\to$ $2$ 、 $\frac{(x - 1) {(x - 3)}^{2} {(x + 1)}^{2}}{(x - 2) (x + 2) (x - 1) (x + 3)}$ $\to$ $\infty$ を右から $x$ $\to$ $2$ としているので、 $x = 2$ は垂直漸近線です。

$x = 2$

ステップ 5

すべての垂直漸近線のリスト：

$x = - 3, - 2, 2$

ステップ 6

$n$ が分子の次数、 $m$ が分母の次数である有理関数 $R (x) = \frac{a x^{n}}{b x^{m}}$ を考えます。

1. $n < m$ のとき、x軸 $y = 0$ は水平漸近線です。

2. $n = m$ のとき、水平漸近線は線 $y = \frac{a}{b}$ です。

3. $n > m$ のとき、水平漸近線はありません（斜めの漸近線があります）。

ステップ 7

$n$ と $m$ を求めます。

$n = 5$

$m = 4$

ステップ 8

$n > m$ なので、水平漸近線はありません。

水平漸近線がありません

ステップ 9

多項式の割り算を利用して斜めの漸近線を求めます。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 9.1

多項式を分割します。すべての指数に項がない場合、 $0$ の値の項を挿入します。

$x^{4}$

$2 x^{3}$

$7 x^{2}$

$8 x$

$12$

$x^{5}$

$5 x^{4}$

$2 x^{3}$

$14 x^{2}$

$3 x$

$9$

ステップ 9.2

被除数 $x^{5}$ の最高次項を除数 $x^{4}$ の最高次項で割ります。

$x$

$x^{4}$

$2 x^{3}$

$7 x^{2}$

$8 x$

$12$

$x^{5}$

$5 x^{4}$

$2 x^{3}$

$14 x^{2}$

$3 x$

$9$

ステップ 9.3

新しい商の項に除数を掛けます。

$x$

$x^{4}$

$2 x^{3}$

$7 x^{2}$

$8 x$

$12$

$x^{5}$

$5 x^{4}$

$2 x^{3}$

$14 x^{2}$

$3 x$

$9$

$x^{5}$

$2 x^{4}$

$7 x^{3}$

$8 x^{2}$

$12 x$

ステップ 9.4

式は被除数から引く必要があるので、 $x^{5} + 2 x^{4} - 7 x^{3} - 8 x^{2} + 12 x$ の符号をすべて変更します。

$x$

$x^{4}$

$2 x^{3}$

$7 x^{2}$

$8 x$

$12$

$x^{5}$

$5 x^{4}$

$2 x^{3}$

$14 x^{2}$

$3 x$

$9$

$x^{5}$

$2 x^{4}$

$7 x^{3}$

$8 x^{2}$

$12 x$

ステップ 9.5

記号を変更した後、乗算多項式から最後の被除数を加えて新しい被除数を求めます。

$x$

$x^{4}$

$2 x^{3}$

$7 x^{2}$

$8 x$

$12$

$x^{5}$

$5 x^{4}$

$2 x^{3}$

$14 x^{2}$

$3 x$

$9$

$x^{5}$

$2 x^{4}$

$7 x^{3}$

$8 x^{2}$

$12 x$

$7 x^{4}$

$9 x^{3}$

$22 x^{2}$

$15 x$

ステップ 9.6

元の被除数から次の項を現在の被除数に引き下げます。

$x$

$x^{4}$

$2 x^{3}$

$7 x^{2}$

$8 x$

$12$

$x^{5}$

$5 x^{4}$

$2 x^{3}$

$14 x^{2}$

$3 x$

$9$

$x^{5}$

$2 x^{4}$

$7 x^{3}$

$8 x^{2}$

$12 x$

$7 x^{4}$

$9 x^{3}$

$22 x^{2}$

$15 x$

$9$

ステップ 9.7

被除数 $- 7 x^{4}$ の最高次項を除数 $x^{4}$ の最高次項で割ります。

$x$

$7$

$x^{4}$

$2 x^{3}$

$7 x^{2}$

$8 x$

$12$

$x^{5}$

$5 x^{4}$

$2 x^{3}$

$14 x^{2}$

$3 x$

$9$

$x^{5}$

$2 x^{4}$

$7 x^{3}$

$8 x^{2}$

$12 x$

$7 x^{4}$

$9 x^{3}$

$22 x^{2}$

$15 x$

$9$

ステップ 9.8

新しい商の項に除数を掛けます。

$x$

$7$

$x^{4}$

$2 x^{3}$

$7 x^{2}$

$8 x$

$12$

$x^{5}$

$5 x^{4}$

$2 x^{3}$

$14 x^{2}$

$3 x$

$9$

$x^{5}$

$2 x^{4}$

$7 x^{3}$

$8 x^{2}$

$12 x$

$7 x^{4}$

$9 x^{3}$

$22 x^{2}$

$15 x$

$9$

$7 x^{4}$

$14 x^{3}$

$49 x^{2}$

$56 x$

$84$

ステップ 9.9

式は被除数から引く必要があるので、 $- 7 x^{4} - 14 x^{3} + 49 x^{2} + 56 x - 84$ の符号をすべて変更します。

$x$

$7$

$x^{4}$

$2 x^{3}$

$7 x^{2}$

$8 x$

$12$

$x^{5}$

$5 x^{4}$

$2 x^{3}$

$14 x^{2}$

$3 x$

$9$

$x^{5}$

$2 x^{4}$

$7 x^{3}$

$8 x^{2}$

$12 x$

$7 x^{4}$

$9 x^{3}$

$22 x^{2}$

$15 x$

$9$

$7 x^{4}$

$14 x^{3}$

$49 x^{2}$

$56 x$

$84$

ステップ 9.10

記号を変更した後、乗算多項式から最後の被除数を加えて新しい被除数を求めます。

$x$

$7$

$x^{4}$

$2 x^{3}$

$7 x^{2}$

$8 x$

$12$

$x^{5}$

$5 x^{4}$

$2 x^{3}$

$14 x^{2}$

$3 x$

$9$

$x^{5}$

$2 x^{4}$

$7 x^{3}$

$8 x^{2}$

$12 x$

$7 x^{4}$

$9 x^{3}$

$22 x^{2}$

$15 x$

$9$

$7 x^{4}$

$14 x^{3}$

$49 x^{2}$

$56 x$

$84$

$23 x^{3}$

$27 x^{2}$

$71 x$

$75$

ステップ 9.11

最終的な答えは商と除数の余りを足したものです。

$x - 7 + \frac{23 x^{3} - 27 x^{2} - 71 x + 75}{x^{4} + 2 x^{3} - 7 x^{2} - 8 x + 12}$

ステップ 9.12

斜めの漸近線は、筆算での除算の結果の多項式部分です。

$y = x - 7$

ステップ 10

すべての漸近線の集合です。

垂直漸近線： $x = - 3, - 2, 2$

水平漸近線がありません

斜めの漸近線： $y = x - 7$

ステップ 11

微分積分学準備 例

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