微分積分学準備例

$f (x) = \frac{2 x^{4} + 1}{x^{3}}$

ステップ 1

式 $\frac{2 x^{4} + 1}{x^{3}}$ が未定義である場所を求めます。

$x = 0$

ステップ 2

$n$ 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 3

$n$ と $m$ を求めます。

$n = 4$

$m = 3$

ステップ 4

$n > m$ 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 5

多項式の割り算を利用して斜めの漸近線を求めます。

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ステップ 5.1

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。

$x^{3}$

$0 x^{2}$

$0 x$

$0$

$2 x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$0 x$

$1$

ステップ 5.2

被除数 $2 x^{4}$ の最高次項を除数 $x^{3}$ の最高次項で割ります。

$2 x$

$x^{3}$

$0 x^{2}$

$0 x$

$0$

$2 x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$0 x$

$1$

ステップ 5.3

新しい商の項に除数を掛けます。

$2 x$

$x^{3}$

$0 x^{2}$

$0 x$

$0$

$2 x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$0 x$

$1$

$2 x^{4}$

$0$

ステップ 5.4

式は被除数から引く必要があるので、 $2 x^{4} + 0 + 0 + 0$ の符号をすべて変更します。

$2 x$

$x^{3}$

$0 x^{2}$

$0 x$

$0$

$2 x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$0 x$

$1$

$2 x^{4}$

$0$

ステップ 5.5

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。

$2 x$

$x^{3}$

$0 x^{2}$

$0 x$

$0$

$2 x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$0 x$

$1$

$2 x^{4}$

$0$

ステップ 5.6

元の被除数から次の項を現在の被除数に引き下げます。

$2 x$

$x^{3}$

$0 x^{2}$

$0 x$

$0$

$2 x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$0 x$

$1$

$2 x^{4}$

$0$

$1$

ステップ 5.7

最終的な答えは商と除数の余りを足したものです。

$2 x + \frac{1}{x^{3}}$

ステップ 5.8

斜めの漸近線は、筆算での除算の結果の多項式部分です。

$y = 2 x$

ステップ 6

すべての漸近線の集合です。

垂直漸近線： $x = 0$

水平漸近線がありません

斜めの漸近線： $y = 2 x$

ステップ 7

微分積分学準備 例

微分積分学準備例