مجانب قائم

آخرین ویرایش: 14 خرداد 1404
دسته‌بندی: مجانب در ریاضی
امتیاز:

یادآوری

خیلی خوش اومدی به یه گوشه کوچیکی از دنیای بزرگ ما! 

برای دسترسی رایگان به ۱۲۶,۰۰۰ محتوای آموزشی در این سایت، فقط این ۳ تا قدم ساده رو بردار و از این اقیانوس عظیم اطلاعات لذت ببر  

قدم اول) یه لحظه وقت بذار و رایگان تو سایت ثبت‌نام کن، کلی چیزای خوب منتظرته، پس معطل نکن  

قدم دوم) یه سر به پیج اینستاگراممون بزن و فالو کن! اسم و فامیلِ شریفتو که باهاش تو سایت ثبت نام کردی رو تویه دایرکت برامون بفرست، منتظرت هستیم  

قدم سوم) کار تمومه، حداکثر ۱۲ ساعت دیگه، می‌تونی به کل محتوای سایت دسترسی داشته باشی، پس آماده باش!   

ما به قولمون پایبندیم!   

اگه به هر دلیلی محتوایی که قول دادیم برات فعال نشد، راحت باش! می‌تونی خیلی ساده ما رو آنفالو کنی، بدون هیچ دردسری   

بیا با هم یه جامعه‌ی بزرگ ریاضی بسازیم! توی یه بستر اجتماعی، عدالت آموزشی رو گسترش بدیم و دست دانش‌آموزای کم‌بضاعت رو بگیریم. با هم تأثیرگذار باشیم! 

مقدمه

به نمودار تابع زیر توجه کنید: 

fx=2x-1x+1

اگر متغیر x به سمت عدد -1 میل کند، داریم: 

 if x-1+y-x-1-y+

بنابراین می‌توان نتیجه گرفت:

if x-1y

یعنی با یک حد نامتنهای به صورت زیر مواجه هستیم:

limx-1fx=

بنابراین خط x=-1 را مجانب قائم منحنی تابع y=fx می‌گوئیم.

تعریف مجانب قائم

خط x=a را مجانب قائم منحنی تابع y=fx گوئیم، هرگاه:

limxafx=

تمرین

اگر خط x=a  مجانب قائم  تابع y=fx باشد، برای حکم‌های زیر منحنی مناسبی رسم کنید.

limxa+fx=+

مجانب قائم - پیمان گردلو

limxafx=+

مجانب قائم - پیمان گردلو

limxafx=+

مجانب قائم - پیمان گردلو

limxa+fx=

مجانب قائم - پیمان گردلو

limxafx=

مجانب قائم - پیمان گردلو

limxafx=

مجانب قائم - پیمان گردلو

limxa+fx=limxafx=+

مجانب قائم - پیمان گردلو

limxa+fx=+limxafx=

مجانب قائم - پیمان گردلو

تمرین

مجانب های قائم منحنی توابع زیر را به‌دست آورید.

fx=x24x+3x22x3

محاسبه مجانب قائم:

y±x22x3=0x=1x=3


limx1fx=limx1x24x+3x22x3=limx1x3x1x3x+1=limx1x1x+1=


خط x=-1 مجانب قائم منحنی تابع است.


limx3fx=limx3x24x+3x22x3=limx3x3x1x3x+1=limx3x1x+1=12


خط x=3 مجانب قائم منحنی تابع نیست.

fx=x+1x3+x

fx=x+1x3+xfx=x+1xx2+1     ;    limx0+fx=+limx0fx=


خط x=0 مجانب قائم منحنی تابع است و در مجاورت این خط نمودار تابع به‌صورت زیر خواهد بود:

مجانب قائم - پیمان گردلو

fx=x23x+2x2x6

fx=x1x2x3x+2limx3fx=limx2fx=


x=-2,3 مجانب های قائم می‌باشند.

نکته

1- مجانب قائم فقط در توابع کسری وجود دارد، زیرا اگر x به‌سمت ریشه های مخرج میل کند، حد تابع به سمت  میل می کند.

در عمل برای تعیین مجانب قائم منحنی، مخرج کسر را مساوی صفر قرار می‌دهیم.


2-
 مجانب های قائم به‌صورت x=a جزء دامنه تعریف تابع نیستند، ولی همسایگی چپ یا راست آنها یعنی a+α یا a-α عضو دامنه هستند. به عبارت دیگر:

الف) شرط آن‌که f وقتی xa+ دارای مجانب قائم باشد آن است که تابع در همسایگی راست a,a+α از a تعریف شده و بی‌کران باشد.  

ب) شرط آن‌که f وقتی xa- دارای مجانب قائم باشد آن است که تابع در همسایگی چپ a-α,a از a تعریف شده و بی‌کران باشد.  


3-  اگر تابع f کراندار باشد، آن‌گاه مجانب قائم نداریم. 

توابع به‎‌صورت y=Arcsingx و سایر Arc ها هرگز مجانب قائم ندارند.

تمرین

مجانب قائم توابع زير را به‌دست آوريد.

y=x2+3x13

x13=0x1=3x1=±3

x=4x=2Df=R2,4


توجه شود كه x=-2,4 به دامنه تعلق ندارند.


حداقل همسايگی چپ يا راستشان يعنی 4+,4 یا 2+,2 در دامنه هست.


پس خطوط x=-2,4 را به‌عنوان مجانب قائم معرفی می‌كنيم.   

y=x1x24

Df:x10x1x24=0x2=4x=±2


Df=1,++2,2


از بين خطوط x=-2,2 خط x=2 را به‌عنوان مجانب قائم معرفی می‌كنيم زيرا 2+ در دامنه تعريف هست.


اما خط x=-2 را به‌عنوان مجانب قائم قبول نداريم زيرا 2 یا 2+ در دامنه تعريف نيست.  

y=1x32x2+x

x32x2+x=0xx22x+1=0xx12=0

x=0x=1Df=R0,1


خطوط x=0,1 مجانب قائم هستند و همسايگی راست و چپ هر دو نقطه در دامنه تعريف هست.

if  x0x1y

y=tanx2cosx1    ;    0,2π

y=tanx2cosx1= sinxcosx2cosx1=sinxcosx2cosx1


cosx2cosx1=0


cosx=0x=π2   ,   x=3π2


2cosx1=02cosx=1cosx=12cosx=cosπ3x=2kπ±π3x=π3x=5π3


خطوط زیر در فاصله 0,2π مجانب های قائم تابع می‌باشد.

y=4x2

Df:x2>0x>2    ;    Df=2,+


x2=0x22=02x2=0x=2


خط x=2 را مجانب قائم معرفی می‌كنيم زيرا حداقل 2+ در دامنه تعريف موجود است.


if  x2+y+

y=5x+4x

Df:x>0x<0    ;    Df=,0


x=0x=0x=0


خط x=0 را مجانب قائم معرفی می‌كنيم زيرا حداقل 0- در دامنه تعريف موجود است.


ifx0y+

y=x21x12

Df:x12=0x1=0x=1    ;    Df=R1


خط x=1 را مجانب قائم معرفی می‌كنيم زيرا  1+,1- در دامنه تعريف موجود است.


if  x1y

y=x2x2

Df:x2=0x=2    ;    Df=R2


if  x2+y1if  x2y1


مجانب قائم نداريم.

y=x21x

Df:x210x21x1x1x1x=0


Df=,11,+0


خط x=0 را مجانب قائم نیست، زيرا  0+ یا 0- در دامنه تعريف موجود است.

y=2x1x3

Df:x0x3=0x=3x=9


Df=0,+9


خط x=9 را مجانب قائم است.


if  x9y

y=2x+x2+1x1

x1=0x=1    ;    Df=R1


خط x=1 را مجانب قائم است.


if  x1y

y=5x2x

Df:2x>0x<22x=02x=0x=2


Df=,2


خط x=2 را مجانب قائم معرفی می‌كنيم زيرا حداقل 2- در دامنه تعريف موجود است.

y=tanx

y=tanx=sinxcosx


Df  :  cosx=0x=kπ+π2    ;    Df=Rkπ+π2


خطوط زیر همگی مجانب های قائم تابع هستند:


x=kπ+π2

y=x23x+2x25x+6

Df:x25x+6=0x2x3=0x=2x=3


Df=R2,3


limx2x23x+2x25x+6=limx2x1x2x3x2=limx2x1x3=1


خط x=2 مجانب قائم نيست.


limx3x23x+2x25x+6=limx3x1x2x3x2=limx3x1x3=


خط x=3 مجانب قائم است.


if  x3y

y=1x2+1x3+1

Df:x2>0x>2x3>0x>3


Df=3,+


x2=0x2=0x=2


خط x=2 مجانب قائم نيست زیرا تابع در همسایگی این نقطه تعریف نشده است.


x3=0x3=0x=3


خط x=3 را مجانب قائم معرفی می‌كنيم زيرا حداقل 3+ در دامنه تعريف موجود است.

y=Lnx1

Df:x1>0x>1    ;    Df=1,+


limx1+lnx1=


خط x=1 را مجانب قائم معرفی می‌كنيم زيرا حداقل 1+ در دامنه تعريف موجود است.

y=1x3+lnx

Df:x3=0x=3x>0


Df=0,+3


limx3fx=


خط x=3 را مجانب قائم است.


limx0+fx=


خط x=0 را مجانب قائم است.

y=1+tanx2sinx1    ;    x0,2π

y=1+tanx2sinx1=1+ sinxcosx2sinx1=cosx+sinxcosx2sinx1


cosx2sinx1=0


cosx=0x=π2  ,  3π2


2sinx1=0sinx=12sinx=sinπ6


x=2kπ+π6x=2kπ+ππ6x=π6  ,  5π6

y=sin2xcos3x

y=sin2x4cos3x3cosx=2sinxcosxcosx4cos2x3=2sinx4cos2x3


4cos2x3=0cos2x=34cosx=±32


ifcosx=32=cosπ6x=2kπ±π6x=π6   ,  11π6


if  cosx=32=cosππ6=cos5π6x=2kπ±5π6x=5π6  ,  7π6

y=sin3xsin2x    ;    0,2π

y=sin3xsin2x=3sinx4sin2x2sinxcosx=34sinx2cosx


cosx=0x=π2  ,  3π2

تمرین

m را چنان بيابيد تا منحنی تابع به معادله زیر فقط يک مجانب قائم داشته باشد. 

y=x2+1x2+mx+4

برای یافتن مجانب قائم، ریشه مخرج را به‌دست می‌آوریم:

x2+mx+4=0


شرط آن‌که منحنی فقط یک مجانب قائم داشته باشد،آن است که معادله درجه دوم فوق فقط یک ریشه داشته باشد، یعنی داشته باشیم:

Δ=0b24ac=0m2414=0


m216=0m2=16m=±4


يعنی هر يک از توابع زیر فقط دارای يک مجانب قائم می‌باشند.

y=x2+1x24x+4y=x2+1x2+4x+4

تمرین

m را چنان تعيين كنيد تا منحنی تابع به معادله زیر فقط يک مجانب قائم داشته باشد.

y=x1x2+mx4

برای یافتن مجانب قائم، ریشه مخرج را به‌دست می‌آوریم:


x2+mx4=0


شرط آن‌که منحنی فقط یک مجانب قائم داشته باشد،آن است که معادله درجه دوم فوق فقط یک ریشه داشته باشد:

Δ=0b24ac=0


m2414=0m2+16=0


دلتا همواره مثبت است و از اين طريق نمی‌توانيم m را بيابيم.


بايد ريشه صورت را در مخرج قرار دهيم:


x1=0x=1


12+m14=01+m4=0m=3


وضع جديد تابع به‌صورت زیر است كه اين تابع بيان‌گر اين مطلب است كه فقط يک مجانب قائم دارد.


y=x1x2+3x4=x1x1x+4limx1y=15limx4y=±


خط x=-4 را مجانب قائم است.

تمرین

تابع زیر را در نظر بگیرید:

y=x2+x+1mx2+m+nx+mn

اگر خطوط x=10,100 معادلات مجانب های قائم منحنی تابع باشد، آن‌گاه:

m,n را بیابید.

معادله زیر را در نظر بگیرید:


mx2+m+nx+mn=0


ريشه های معادله فوق، اعداد زیر هستند:

x'=10 , x''=100


x'x''=ca10×100=mnmn=1000


x'+x''=ba10+100=m+nm110=m+1000m


110m=m+1000111m=1000m=1000111

تمرین

تابع زیر را در نظر بگیرید:

fx=1x-x

نمودار این تابع در مجاورت مجانب قائم خود، چگونه است؟

fx=1x+x    ;    x>01xx    ;    x<0fx=10     ;     x>012x    ;    x<0


Df:2x=0x=0Df=R0


0Df است پس x=0 مجانب قائم است.


دریافت مثال

تذکر

در معادله درجه دوم ax2+bx+c=0 داریم:

if  a0x'x''cbif  a,b0x'x''

تمرین

معادلات مجانب های قائم منحنی به معادله زیر را بيابيد.

x2y24xy4x2+5xy2=0

x2y24xy4x2+5xy2=0x21ay24yx+5x4x2=0


مجانب های قائم:

if  yx210x±1

دریافت مثال

تست‌های این مبحث

تست شماره 1

کنکور ریاضی تیر 1403

برای چند مقدار a تابع زیر یک مجانب قائم دارد؟

fx=3x28x3ax2+1ax+a+1

  1. 2
  2. 4
  3. 5
  4. 7
مشاهده پاسخ تست بستن

خرید پاسخ‌ها

مجانب قائم

10,000تومان
خرید فایل PDF مثال ها و جواب ها

برای ارسال نظر وارد سایت شوید