Câu 1:
Để tìm diện tích của hình chữ nhật tạo bởi các đường tiệm cận của đồ thị hàm số \( y = \frac{2x+3}{x-1} \) với hai trục tọa độ, ta cần xác định các đường tiệm cận của hàm số này.
Bước 1: Tìm đường tiệm cận đứng
Đường tiệm cận đứng của hàm số có dạng \( x = a \) và xảy ra khi mẫu số bằng 0, tức là:
\[ x - 1 = 0 \]
Giải phương trình này, ta được:
\[ x = 1 \]
Bước 2: Tìm đường tiệm cận ngang
Đường tiệm cận ngang của hàm số có dạng \( y = b \). Để tìm \( b \), ta xét giới hạn của hàm số khi \( x \to \pm \infty \):
\[ \lim_{x \to \pm \infty} \frac{2x+3}{x-1} = \lim_{x \to \pm \infty} \frac{2 + \frac{3}{x}}{1 - \frac{1}{x}} = 2 \]
Vậy đường tiệm cận ngang là:
\[ y = 2 \]
Bước 3: Xác định các điểm giao với trục tọa độ
- Giao với trục hoành (Ox): Để tìm giao điểm với trục hoành, ta cho \( y = 0 \):
\[ \frac{2x+3}{x-1} = 0 \]
\[ 2x + 3 = 0 \]
\[ 2x = -3 \]
\[ x = -\frac{3}{2} \]
- Giao với trục tung (Oy): Để tìm giao điểm với trục tung, ta cho \( x = 0 \):
\[ y = \frac{2 \cdot 0 + 3}{0 - 1} = -3 \]
Bước 4: Tính diện tích hình chữ nhật
Hình chữ nhật được tạo bởi các đường tiệm cận và các trục tọa độ có các cạnh là:
- Chiều dài: Khoảng cách giữa hai đường tiệm cận đứng và trục tung, tức là từ \( x = 0 \) đến \( x = 1 \), có độ dài là \( 1 \).
- Chiều rộng: Khoảng cách giữa hai đường tiệm cận ngang và trục hoành, tức là từ \( y = 0 \) đến \( y = 2 \), có độ dài là \( 2 \).
Diện tích của hình chữ nhật là:
\[ \text{Diện tích} = 1 \times 2 = 2 \]
Vậy diện tích của hình chữ nhật tạo bởi các đường tiệm cận của đồ thị hàm số với hai trục tọa độ là \( 2 \).
Câu 2:
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
1. Xác định các đường tiệm cận của hàm số \( y = \frac{x+1}{x-3} \).
2. Tìm giao điểm của hai đường tiệm cận.
3. Xác định giá trị của \( m \) sao cho đường thẳng \( \Delta: y = mx + m - 3 \) đi qua giao điểm của hai đường tiệm cận.
Bước 1: Xác định các đường tiệm cận của hàm số \( y = \frac{x+1}{x-3} \)
Hàm số \( y = \frac{x+1}{x-3} \) có mẫu số là \( x - 3 \). Do đó, đường tiệm cận đứng là:
\[ x = 3 \]
Đường tiệm cận ngang của hàm số \( y = \frac{x+1}{x-3} \) được xác định bằng cách chia tử số cho mẫu số khi \( x \to \pm\infty \):
\[ y = \lim_{x \to \pm\infty} \frac{x+1}{x-3} = 1 \]
Vậy, đường tiệm cận ngang là:
\[ y = 1 \]
Bước 2: Tìm giao điểm của hai đường tiệm cận
Giao điểm của hai đường tiệm cận \( x = 3 \) và \( y = 1 \) là điểm \( (3, 1) \).
Bước 3: Xác định giá trị của \( m \) sao cho đường thẳng \( \Delta: y = mx + m - 3 \) đi qua giao điểm của hai đường tiệm cận
Điểm \( (3, 1) \) phải thỏa mãn phương trình của đường thẳng \( \Delta \):
\[ 1 = m \cdot 3 + m - 3 \]
\[ 1 = 3m + m - 3 \]
\[ 1 = 4m - 3 \]
\[ 4m = 4 \]
\[ m = 1 \]
Vậy, giá trị của \( m \) là:
\[ m = 1 \]
Đáp án cuối cùng:
\[ \boxed{1} \]
Câu 3:
Để tìm khoảng cách từ điểm \( M(3; -2) \) đến đường tiệm cận xiên của đồ thị hàm số \( y = \frac{3x^2 + 2x}{4x + 4} \), ta thực hiện các bước sau:
Bước 1: Tìm đường tiệm cận xiên
Để tìm đường tiệm cận xiên của hàm số \( y = \frac{3x^2 + 2x}{4x + 4} \), ta thực hiện phép chia đa thức:
Chia tử số \( 3x^2 + 2x \) cho mẫu số \( 4x + 4 \):
1. Chia \( 3x^2 \) cho \( 4x \), ta được \( \frac{3}{4}x \).
2. Nhân \( \frac{3}{4}x \) với \( 4x + 4 \), ta được \( 3x^2 + 3x \).
3. Lấy \( 3x^2 + 2x \) trừ đi \( 3x^2 + 3x \), ta được \( -x \).
4. Chia \( -x \) cho \( 4x \), ta được \( -\frac{1}{4} \).
5. Nhân \( -\frac{1}{4} \) với \( 4x + 4 \), ta được \( -x - 1 \).
6. Lấy \( -x \) trừ đi \( -x - 1 \), ta được \( 1 \).
Vậy phép chia cho kết quả:
\[ y = \frac{3}{4}x - \frac{1}{4} + \frac{1}{4x + 4} \]
Khi \( x \to \pm \infty \), \( \frac{1}{4x + 4} \to 0 \), do đó đường tiệm cận xiên là:
\[ y = \frac{3}{4}x - \frac{1}{4} \]
Bước 2: Tính khoảng cách từ điểm \( M(3; -2) \) đến đường thẳng \( y = \frac{3}{4}x - \frac{1}{4} \)
Phương trình đường thẳng có dạng \( ax + by + c = 0 \) là:
\[ \frac{3}{4}x - y - \frac{1}{4} = 0 \]
Với \( a = \frac{3}{4} \), \( b = -1 \), \( c = -\frac{1}{4} \).
Khoảng cách từ điểm \( M(3; -2) \) đến đường thẳng này được tính bằng công thức:
\[
d = \frac{|a \cdot x_1 + b \cdot y_1 + c|}{\sqrt{a^2 + b^2}}
\]
Thay \( x_1 = 3 \), \( y_1 = -2 \) vào công thức:
\[
d = \frac{\left|\frac{3}{4} \cdot 3 - 1 \cdot (-2) - \frac{1}{4}\right|}{\sqrt{\left(\frac{3}{4}\right)^2 + (-1)^2}}
\]
Tính toán:
\[
d = \frac{\left|\frac{9}{4} + 2 - \frac{1}{4}\right|}{\sqrt{\frac{9}{16} + 1}}
\]
\[
d = \frac{\left|\frac{9}{4} + \frac{8}{4} - \frac{1}{4}\right|}{\sqrt{\frac{9}{16} + \frac{16}{16}}}
\]
\[
d = \frac{\left|\frac{16}{4}\right|}{\sqrt{\frac{25}{16}}}
\]
\[
d = \frac{4}{\frac{5}{4}}
\]
\[
d = \frac{4 \times 4}{5} = \frac{16}{5}
\]
Vậy khoảng cách từ điểm \( M(3; -2) \) đến đường tiệm cận xiên là \( \frac{16}{5} \).
Câu 4:
Để tìm đường tiệm cận ngang của đồ thị hàm số \( y = y(t) = 5 - \frac{15t}{9t^2 + 1} \) khi \( t \rightarrow +\infty \), ta cần xét giới hạn của hàm số khi \( t \) tiến tới vô cùng.
Xét biểu thức \( \frac{15t}{9t^2 + 1} \):
Khi \( t \rightarrow +\infty \), tử số \( 15t \) và mẫu số \( 9t^2 + 1 \) đều tiến tới vô cùng. Để tìm giới hạn của phân thức này, ta chia cả tử và mẫu cho \( t \):
\[
\frac{15t}{9t^2 + 1} = \frac{15t}{t(9t + \frac{1}{t})} = \frac{15}{9t + \frac{1}{t}}
\]
Khi \( t \rightarrow +\infty \), \( \frac{1}{t} \rightarrow 0 \), do đó:
\[
\frac{15}{9t + \frac{1}{t}} \rightarrow \frac{15}{9t} = \frac{15}{9} \cdot \frac{1}{t} \rightarrow 0
\]
Vậy, giới hạn của \( \frac{15t}{9t^2 + 1} \) khi \( t \rightarrow +\infty \) là 0.
Do đó, giới hạn của hàm số \( y(t) = 5 - \frac{15t}{9t^2 + 1} \) khi \( t \rightarrow +\infty \) là:
\[
\lim_{t \to +\infty} y(t) = 5 - 0 = 5
\]
Vậy, đường tiệm cận ngang của đồ thị hàm số \( y = y(t) \) khi \( t \rightarrow +\infty \) có dạng \( y = a \) với \( a = 5 \).
Kết luận: Giá trị của \( a \) là 5.
Câu 5:
Để tìm giá trị của \(a\) là tiệm cận ngang của đồ thị hàm số \(y = S(x) = 200\left(5 - \frac{9}{2+x}\right)\), ta cần xét giới hạn của hàm số khi \(x\) tiến tới vô cùng.
Bước 1: Xét giới hạn của hàm số khi \(x \to +\infty\).
\[
\lim_{x \to +\infty} S(x) = \lim_{x \to +\infty} 200\left(5 - \frac{9}{2+x}\right)
\]
Bước 2: Tách giới hạn thành hai phần:
\[
= 200 \left( \lim_{x \to +\infty} 5 - \lim_{x \to +\infty} \frac{9}{2+x} \right)
\]
Bước 3: Tính từng giới hạn:
- \(\lim_{x \to +\infty} 5 = 5\)
- \(\lim_{x \to +\infty} \frac{9}{2+x} = 0\) vì khi \(x\) tiến tới vô cùng, mẫu số \(2+x\) cũng tiến tới vô cùng, làm cho phân số tiến tới 0.
Bước 4: Thay các giới hạn đã tính vào biểu thức:
\[
= 200 \left( 5 - 0 \right) = 200 \times 5 = 1000
\]
Vậy, giá trị của \(a\) là tiệm cận ngang của đồ thị hàm số là \(1000\).
Câu 6:
Để tìm số đường tiệm cận của hàm số \( y = \frac{(x+1)(x^2-1)}{f(x)} \), ta cần xem xét các loại tiệm cận sau:
1. Tiệm cận đứng
Tiệm cận đứng xảy ra khi mẫu số bằng 0 và tử số khác 0. Từ đồ thị của hàm số \( y = f(x) \), ta thấy:
- \( f(x) = 0 \) tại \( x = -1 \), \( x = 1 \), và \( x = 2 \).
Ta cần kiểm tra tử số tại các điểm này:
- Tại \( x = -1 \): Tử số là \( (x+1)(x^2-1) = 0 \).
- Tại \( x = 1 \): Tử số là \( (x+1)(x^2-1) = 0 \).
- Tại \( x = 2 \): Tử số là \( (x+1)(x^2-1) \neq 0 \).
Vậy, chỉ có \( x = 2 \) là tiệm cận đứng.
2. Tiệm cận ngang
Tiệm cận ngang được xác định bằng cách xét giới hạn của hàm số khi \( x \to \pm \infty \).
- Bậc của tử số là 3 (vì \( (x+1)(x^2-1) = x^3 - x \)).
- Bậc của mẫu số là 3 (vì \( f(x) \) là đa thức bậc ba).
Khi bậc của tử số bằng bậc của mẫu số, tiệm cận ngang là tỉ số của các hệ số cao nhất:
\[
y = \frac{1}{1} = 1
\]
Kết luận
Hàm số có 1 tiệm cận đứng tại \( x = 2 \) và 1 tiệm cận ngang \( y = 1 \).
Kết quả: 2 đường tiệm cận.