다음 함수의 수직 점근선과 수평 점근선을 모두 구하세요.
여기서 , , 는 서로 다른 임의의 상수이다. 또한 가 연속이 아닌 의 값을 모두 쓰세요. , , 의 값을 분명히 표시하여 의 그래프의 가능한 모양을 그리세요.
영어 원문 보기
Find all vertical and horizontal asymptotes of the function
where , , and are distinct, arbitrary constants. In addition, state all values of for which is not continuous. Sketch a possible graph of , clearly labeling the values of , , and .
정답·풀이 보기
먼저, 의 분자와 분모가 모두 이차식이므로 일 때의 극한은 최고차항의 계수의 비로 구할 수 있다. 즉,
이므로 의 수평 점근선은 이다.
다음으로, 와 가 서로 다르므로 일 때 의 분자는 0이고 (분모는 0이 아니고), 따라서 이다. 또한 일 때 분모는 0이고 (분자는 0이 아니고), 이로 인해 에 수직 점근선이 생긴다.
마지막으로, 는 분자와 분모를 모두 0으로 만든다. 따라서 는 정의되지 않으므로 의 그래프는 에서 구멍이 있거나 수직 점근선을 가진다. 어느 쪽인지 판단하기 위해 극한을 계산하면
이는 가 점 에 구멍을 가짐을 나타낸다. 게다가 는 와 에서 연속이 아니다.
의 그래프의 가능한 모양은 다음 그림과 같다.
원본 교재 풀이(영어)
First, we note that since both the numerator and denominator of are quadratic, the limit as can be found by taking the quotient of the leading coefficients. In particular,
and thus the horizontal asymptote of is .
Next, since and are distinct, we see that the numerator of is zero (and the denominator is not) when , and thus . In addition, the denominator is zero (and the numerator is not) when , and this results in there being a vertical asymptote at .
Finally, we observe that makes both the numerator and denominator zero. Since is thus not defined, the graph of has either a hole or a vertical asymptote at . To determine which, we evaluate the limit and see that
This tells us that has a hole at the point . Moreover, is not continuous at and .
A possible graph of is shown in the following figure.
한 번 더 — 비슷한 문제Active Calculus · 3.2절 · 11번우리말 번역
와 를 미분가능한 함수라 하고, 다음 정보가 알려져 있다고 하자: , , , . 새로운 함수 를 로 정의하자. 같은 좌표축 위에 근처에서 와 의 가능한 그래프를 그리고, 주어진 정보를 이용하여 다음 극한의 값을 구하세요.
결론을 뒷받침하는 설명을 쓰세요.
다 풀었으면 정답 확인
와 의 가능한 그래프는 아래 그림과 같다. 극한을 구하기 위해 로피탈의 정리를 두 번 적용할 수 있다. 이므로 로피탈의 정리에 의해
이다. 이므로 이 극한도 여전히 부정형이고, 정리를 다시 적용하면
이다. 따라서 이다.