Picture of the author
Picture of the author
SGK Toán 12»Ứng Dụng Đạo Hàm Để Khảo Sát Và Vẽ Đồ Th...»Hàm phân thức là gì? Cách nhận dạng đồ t...

Hàm phân thức là gì? Cách nhận dạng đồ thị hàm phân thức

(VOH Giáo Dục) - Ở chương trước chúng ta đã được học về hàm đa thức và ở chương tiếp theo chúng ta sẽ được học về hàm phân thức. Vậy hàm phân thức là gì thì ở chương này ta cùng tìm hiểu về khái niệm và từ đó biết cách vận dụng vào bài tập.

Xem thêm

Trong chương trình bậc THPT, kiến thức đại số Toán 10 đã bắt đầu nhắc đến hàm phân thức thông qua các bài tập về giải phương trình, giải bất phương trình chứa ẩn ở mẫu. Tuy nhiên chỉ dừng lại ở điều kiện chứ chưa có sự mô tả rõ ràng về hàm và tính chất hàm. Chương 1 toán 12, từ chủ đề tiệm cận của hàm số ta lại bắt gặp hàm phân thức bậc nhất, đồ thị hàm số và bảng biên thiên. Vậy hàm phân thức là gì? Hàm phân thức là một trong ba hàm số được mô tả một cách tường minh về tính chất, về đồ thị và các yếu tố liên quan.


1. Tiệm cận hàm phân thức

Cho hàm số y = f(x) xác định trên D.

• Nếu hoặc thì đường thẳng y = y0 là tiệm cận ngang (TCN) của đồ thị hàm số.

• Nếu hoặc thì đường thẳng x = x0 là tiệm cận đứng (TCĐ) của đồ thị hàm số.

Nhận xét:

• Đồ thị hàm số đa thức không có tiệm cận.

• Giá trị x0 là giá trị mà tại đó hàm số không xác định.

• Đồ thị hàm số luôn có tiệm cận khi và chỉ khi: .

Khi đó TCĐ là x = ;TCN là y =  

• Hàm số xác định trên khoảng, đoạn không chứa ∞ thì đồ thị hàm số không có tiệm cận ngang.

2. Hàm phân thức bậc nhất

Hàm số phân thức bậc nhất có dạng:

• Tập xác định: D =

• Đạo hàm:

• TCĐ: x = ; TCN: y =

• Hàm số không có cực trị.

• Điểm đối xứng  

• Giao với trục Ox (nếu có) tại điểm A

• Giao với trục Oy tại điểm: B

3. Đồ thị hàm phân thức bậc nhất

∗ Trường hợp 1: ad - bc > 0

Khi ad - bc > 0

ham-phan-thuc-va-cac-dang-bai-toan-lien-quan-1

Luôn đồng biến trên các khoảng

∗ Trường hợp 2: ad - bc < 0

Khi ad - bc < 0

ham-phan-thuc-va-cac-dang-bai-toan-lien-quan-2

Luôn nghịch biến trên các khoảng

4. Nhận dạng đồ thị hàm phân thức bậc nhất

Hàm số phân thức bậc nhất có dạng: y = f(x) =

• Xác định tiệm cận ngang y =

• Xác định tiệm cận đứng x =

• Điểm đối xứng

• Giao với trục Ox (nếu có) tại điểm A

• Giao với trục Oy tại điểm: B

5. Bài tập về hàm phân thức

Bài 1: Đồ thị hàm số nào dưới đây có hai tiệm cận đứng?

A.

B.

C.

D.

ĐÁP ÁN

∗ Phương pháp

Dựa vào nghiệm của phương trình mẫu số, tuy nhiên cần kết hợp với điều kiện xác định trên tử số để xét tiệm cận đứng của đồ thị hàm số. Số đường tiệm cận đứng của đồ thị hàm số là số nghiệm của phương trình mẫu số = 0 với điều kiện nghiệm đó không trùng với nghiệm của tử số.

∗ Cách giải

Dựa vào đáp án, ta thấy rằng:

    - Hàm số Tập xác định: , với mẫu có 2 nghiệm x = 1; x = ⇒ Đồ thị có 2 tiệm cận đứng.

    - Hàm số Tập xác định: D = [-2; 2], với mẫu có 2 nghiệm nhưng x = 3 ≠ [-2; 2] ⇒ Đồ thị có 1 tiệm cận đứng.

    - Hàm số  Tập xác định: D = , ⇒ Đồ thị hàm số có duy nhất 1 tiệm cận đứng.

    - Hàm số  Tập xác định: D =  , với mẫu có 2 nghiệm   nhưng x = 2 ∉  ⇒ Đồ thị có duy nhất 1 tiệm cận đứng.

→ Chọn câu A. 

Bài 2: Tìm điều kiện của m để đồ thị hàm số có hai tiệm cận ngang.

A. m = 0

B. m = 1

C. m > 1

D. m < 0

ĐÁP ÁN

∗ Phương pháp

Sử dụng định nghĩa tiệm cận ngang. Đường thẳng y = a là tiệm cận ngang của đồ thị hàm số y = f(x) nếu một trong các điều kiện sau được thỏa mãn:  

∗ Cách giải 

- Với m > 0 ta có điều kiện xác định: 1 - mx2 > 0 ⇔ mx2 < 1 ⇔ x2 <  ⇔  < x <  loại vì theo định nghĩa tiệm cận ngang phải tồn tại giới hạn khi x → ∞.

- Với m < 0 ta có điều kiện xác định: 1 - mx2 > 0 đúng với ∀x.

Xét nên là tiệm cận ngang của đồ thị hàm số.

Xét nên là tiệm cận ngang của đồ thị hàm số.

Vậy với m < 0 đồ thị hàm số có hai tiệm cận ngang

→ Chọn câu D. 

Bài 3: Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m để đồ thị hàm số có hai tiệm cận đứng:

A. m < 0

B. m = 0

C.

D. m < 1

ĐÁP ÁN

∗ Phương pháp

Sử dụng định nghĩa của tiệm cận đứng để giải. 

Cụ thể đối với hàm số y = f(x) thì x = a là tiệm cận đứng khi nhận một trong các giá trị  

∗ Cách giải

Để hàm số có hai tiệm cận đứng thì ta cần tìm sao cho tồn tại x0, x1 sao cho nhận một trong hai giá trị  

Trường hợp 1

• Nếu m = 0. Khi đó . Ta có nên không có tiệm cận đứng nào.

Trường hợp 2

• m > 0. Khi đó do đó trường hợp cũng không có tiệm cận đứng nào.

Trường hợp 3

• Khi m < 0. Ta viết lại

- Nhìn vào biểu thức cuối ta dự đoán điểm x0, x1 sẽ tương ứng là  

- Hơn nữa ta chú ý rằng biểu thức trong dấu căn cần dương nên ta phải có 

 

- Xét giới hạn  

Nếu  

- Thì giới hạn trên có dạng do đó x = -1 không là tiệm cận đứng của đồ thị hàm số đã cho.

Nếu  

- Khi đó ta chứng minh được  

- Do đó là một tiệm cận đứng của hàm số đã cho.

- Trường hợp  

- Ta có  

- Và hơn nữa ta chứng minh được  

- Do đó là một tiệm cận đứng của hàm số đã cho. Ta lại có  

Vậy là hai tiệm cận đứng của đồ thị hàm số đã cho.

→ Chọn câu C.

Bài 4: Bảng biến thiên sau đây là của hàm số nào?

ham-phan-thuc-va-cac-dang-bai-toan-lien-quan-3

A.

B.

C.

D.

ĐÁP ÁN

∗ Phương pháp

- Quan sát bảng biến thiên.

- Khảo sát các hàm số của từng đáp án A, B, C, D.

∗ Cách giải 

ham-phan-thuc-va-cac-dang-bai-toan-lien-quan-4

Quan sát bảng biến thiên ta thấy:

-  nên đồ thị hàm số có tiệm cận ngang y = 2.

-  nên đồ thị hàm số có tiệm cận đứng x = -1.

-  Hàm số đồng biến trên các khoảng (-∞; -1) và (-1; +∞).  

Đáp án A: Đồ thị hàm số có tiệm cận đứng ⇒ loại.

Đáp án B: Đồ thị hàm số có tiệm cận ngang y = 2 và tiệm cận đứng x = -1. Lại có nên hàm số đồng biến trên các khoảng (-∞; -1) và (-1; +∞) ⇒ thỏa mãn.

Đáp án C: nên hàm số nghịch biến trên các khoảng (-∞; -1) và (-1; +∞) ⇒ loại.

Đáp án D: Đồ thị hàm số có tiệm cận đứng x = 1 ⇒ loại.

→ Chọn câu B.

Bài 5: Hình vẽ bên dưới là đồ thị của hàm số .Mệnh đề nào sau đây là đúng?

ham-phan-thuc-va-cac-dang-bai-toan-lien-quan-5

A. bd < 0. ab > 0

B. ad < 0, ab < 0

C. ad > 0, ab < 0

D. bd > 0, ad > 0

ĐÁP ÁN

∗ Phương pháp

Dựa vào các đường tiệm cận của đồ thị hàm số và các điểm mà đồ thị hàm số đi qua.

∗ Cách giải  

Dựa vào đồ thị hàm số, ta thấy

- Đồ thị hàm số có tiệm cận đứng và tiệm cận ngang là  

- Đồ thị hàm số đi qua điểm có tọa độ  

→ Chọn câu C.

Chủ đề về hàm phân thức ở trên là sự kết hợp về nội dung của hàm số phân thức bậc nhất và tiệm cận của hàm số. Đây chính là hai kiến thức chúng ta cần phải nắm chắc trong chủ đề ở các dạng toán từ cơ bản đến các dạng toán biện luận m. Các câu ở mức độ vận dụng thì tần suất xuất hiện trong các câu 8+ của nội dung này là khá phổ biến.


Chịu trách nhiệm nội dung: GV Nguyễn Thị Trang

Tác giả: Huỳnh Nguyễn Minh Phi

Hàm đa thức là gì? Khái niệm & bài tập vận dụng
Đồ thị hàm số bậc 4: Cách nhận dạng & bài tập ứng dụng