初级微积分示例

$y = \frac{x^{3}}{x^{2} + 4}$

解题步骤 1

求在何处表达式 $\frac{x^{3}}{x^{2} + 4}$ 无定义。

表达式的定义域是除使表达式无定义的值外的所有实数。在本例中，不存在使表达式无定义的实数。

解题步骤 2

垂直渐近线出现在无穷不连续点的所在区域。

不存在垂直渐近线

解题步骤 3

思考一下有理函数 $R (x) = \frac{a x^{n}}{b x^{m}}$ ，其中 $n$ 是分子的幂， $m$ 是分母的幂。

1. 如果 $n < m$ ，那么 X 轴，即 $y = 0$ 为水平渐近线。

2. 如果 $n = m$ ，那么水平渐近线为直线 $y = \frac{a}{b}$ 。

3. 如果 $n > m$ ，那么水平渐近线不存在（存在一条斜渐近线）。

解题步骤 4

求 $n$ 和 $m$ 。

$n = 3$

$m = 2$

解题步骤 5

因为 $n > m$ ，所以没有水平渐近线。

不存在水平渐近线

解题步骤 6

使用多项式除法求斜渐近线。

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解题步骤 6.1

建立要用于相除的多项式。如果不是对于所有指数都有对应的项，则插入带 $0$ 值的项。

$x^{2}$

+

$0 x$

+

$4$

$x^{3}$

+

$0 x^{2}$

+

$0 x$

+

$0$

解题步骤 6.2

将被除数中的最高阶项 $x^{3}$ 除以除数中的最高阶项 $x^{2}$ 。

$x$

$x^{2}$

+

$0 x$

+

$4$

$x^{3}$

+

$0 x^{2}$

+

$0 x$

+

$0$

解题步骤 6.3

将新的商式项乘以除数。

$x$

$x^{2}$

+

$0 x$

+

$4$

$x^{3}$

+

$0 x^{2}$

+

$0 x$

+

$0$

+

$x^{3}$

+

$0$

+

$4 x$

解题步骤 6.4

因为要从被除数中减去该表达式，所以应改变 $x^{3} + 0 + 4 x$ 中的所有符号

$x$

$x^{2}$

+

$0 x$

+

$4$

$x^{3}$

+

$0 x^{2}$

+

$0 x$

+

$0$

-

$x^{3}$

-

$0$

-

$4 x$

解题步骤 6.5

改变符号后，将相乘所得的多项式和最后的被除数相加，得到新的被除数。

$x$

$x^{2}$

+

$0 x$

+

$4$

$x^{3}$

+

$0 x^{2}$

+

$0 x$

+

$0$

-

$x^{3}$

-

$0$

-

$4 x$

-

$4 x$

解题步骤 6.6

从原来的被除数向下提取下一项到当前被除数中

$x$

$x^{2}$

+

$0 x$

+

$4$

$x^{3}$

+

$0 x^{2}$

+

$0 x$

+

$0$

-

$x^{3}$

-

$0$

-

$4 x$

-

$4 x$

+

$0$

解题步骤 6.7

最终答案为商加上余数除以除数。

$x + \frac{- 4 x}{x^{2} + 4}$

解题步骤 6.8

斜渐近线是长除法结果的多项式部分。

$y = x$

$y = x$

解题步骤 7

这是所有渐近线的集合。

不存在垂直渐近线

不存在水平渐近线

斜渐近线： $y = x$

解题步骤 8

$[\begin{array}{c} x^{2} & \frac{1}{2} \\ \sqrt{π} & \int x d x \end{array}]$