初级微积分示例

$f (x) = \frac{x^{2} - 5 x + 6}{x + 4}$

解题步骤 1

求在何处表达式 $\frac{x^{2} - 5 x + 6}{x + 4}$ 无定义。

$x = - 4$

解题步骤 2

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 3

求 $n$ 和 $m$ 。

$n = 2$

$m = 1$

解题步骤 4

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 5

使用多项式除法求斜渐近线。

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解题步骤 5.1

使用 AC 法来对 $x^{2} - 5 x + 6$ 进行因式分解。

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解题步骤 5.1.1

思考一下 $x^{2} + b x + c$ 这种形式。找出一对整数，其积为 $c$ ，且和为 $b$ 。在本例中，其积即为 $6$ ，和为 $- 5$ 。

$- 3, - 2$

解题步骤 5.1.2

使用这些整数书写分数形式。

$\frac{(x - 3) (x - 2)}{x + 4}$

解题步骤 5.2

展开 $(x - 3) (x - 2)$ 。

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解题步骤 5.2.1

运用分配律。

$\frac{x (x - 2) - 3 (x - 2)}{x + 4}$

解题步骤 5.2.2

运用分配律。

$\frac{x \cdot x + x \cdot - 2 - 3 (x - 2)}{x + 4}$

解题步骤 5.2.3

运用分配律。

$\frac{x \cdot x + x \cdot - 2 - 3 x - 3 \cdot - 2}{x + 4}$

解题步骤 5.2.4

将 $x$ 和 $- 2$ 重新排序。

$\frac{x \cdot x - 2 x - 3 x - 3 \cdot - 2}{x + 4}$

解题步骤 5.2.5

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

$\frac{x \cdot x - 2 x - 3 x - 3 \cdot - 2}{x + 4}$

解题步骤 5.2.6

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

$\frac{x \cdot x - 2 x - 3 x - 3 \cdot - 2}{x + 4}$

解题步骤 5.2.7

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$\frac{x^{1 + 1} - 2 x - 3 x - 3 \cdot - 2}{x + 4}$

解题步骤 5.2.8

将 $1$ 和 $1$ 相加。

$\frac{x^{2} - 2 x - 3 x - 3 \cdot - 2}{x + 4}$

解题步骤 5.2.9

将 $- 3$ 乘以 $- 2$ 。

$\frac{x^{2} - 2 x - 3 x + 6}{x + 4}$

解题步骤 5.2.10

从 $- 2 x$ 中减去 $3 x$ 。

$\frac{x^{2} - 5 x + 6}{x + 4}$

解题步骤 5.3

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。

$x$

$4$

$x^{2}$

$5 x$

$6$

解题步骤 5.4

将被除数中的最高阶项 $x^{2}$ 除以除数中的最高阶项 $x$ 。

					$x$
	$x$	+	$4$		$x^{2}$	-	$5 x$	+	$6$

解题步骤 5.5

将新的商式项乘以除数。

				$x$
$x$	+	$4$		$x^{2}$	-	$5 x$	+	$6$
			+	$x^{2}$	+	$4 x$

解题步骤 5.6

因为要从被除数中减去该表达式，所以应改变 $x^{2} + 4 x$ 中的所有符号

				$x$
$x$	+	$4$		$x^{2}$	-	$5 x$	+	$6$
			-	$x^{2}$	-	$4 x$

解题步骤 5.7

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。

				$x$
$x$	+	$4$		$x^{2}$	-	$5 x$	+	$6$
			-	$x^{2}$	-	$4 x$
					-	$9 x$

解题步骤 5.8

从原来的被除数向下提取下一项到当前被除数中。

				$x$
$x$	+	$4$		$x^{2}$	-	$5 x$	+	$6$
			-	$x^{2}$	-	$4 x$
					-	$9 x$	+	$6$

解题步骤 5.9

将被除数中的最高阶项 $- 9 x$ 除以除数中的最高阶项 $x$ 。

				$x$	-	$9$
$x$	+	$4$		$x^{2}$	-	$5 x$	+	$6$
			-	$x^{2}$	-	$4 x$
					-	$9 x$	+	$6$

解题步骤 5.10

将新的商式项乘以除数。

				$x$	-	$9$
$x$	+	$4$		$x^{2}$	-	$5 x$	+	$6$
			-	$x^{2}$	-	$4 x$
					-	$9 x$	+	$6$
					-	$9 x$	-	$36$

解题步骤 5.11

因为要从被除数中减去该表达式，所以应改变 $- 9 x - 36$ 中的所有符号

				$x$	-	$9$
$x$	+	$4$		$x^{2}$	-	$5 x$	+	$6$
			-	$x^{2}$	-	$4 x$
					-	$9 x$	+	$6$
					+	$9 x$	+	$36$

解题步骤 5.12

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。

				$x$	-	$9$
$x$	+	$4$		$x^{2}$	-	$5 x$	+	$6$
			-	$x^{2}$	-	$4 x$
					-	$9 x$	+	$6$
					+	$9 x$	+	$36$
							+	$42$

解题步骤 5.13

最终答案为商加上余数除以除数。

$x - 9 + \frac{42}{x + 4}$

解题步骤 5.14

斜渐近线是长除法结果的多项式部分。

$y = x - 9$

解题步骤 6

这是所有渐近线的集合。

垂直渐近线： $x = - 4$

不存在水平渐近线

斜渐近线： $y = x - 9$

解题步骤 7

初级微积分 示例

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