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106 台灣大學微積分(B) 第 3 題

考題 / 轉學考微積分 / 台灣大學 / 微積分B

106學年度 · 106台大微積分B · 第 3 題

題目

Problem

Part I Multiple Choice

  1. Consider the function f(x)=1+e−x21−e−x2f(x)=\dfrac{1+e^{-x^2}}{1-e^{-x^2}}.

(A) f(x)f(x) does not have any horizontal asymptotes and any vertical asymptotes.

(B) f(x)f(x) has a horizontal asymptote, but f(x)f(x) does not have any vertical asymptotes.

(C) f(x)f(x) has a vertical asymptote, but f(x)f(x) does not have any horizontal asymptotes.

(D) f(x)f(x) has a horizontal asymptote and a vertical asymptote.

解答

解法一

思路

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  • 水平漸近線看 x→±∞x\to\pm\infty。
  • 垂直漸近線則找分母為零的位置,並檢查分子是否同時為零。

答題過程

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當 x→±∞x\to\pm\infty 時,e−x2→0e^{-x^2}\to0,所以

lim⁡x→±∞1+e−x21−e−x2=1.\lim_{x\to\pm\infty}\frac{1+e^{-x^2}}{1-e^{-x^2}}=1.

故 y=1y=1 是水平漸近線。

另一方面,e−x2=1e^{-x^2}=1 只在 x=0x=0 發生。此時分子趨近 22,分母 1−e−x21-e^{-x^2} 趨近 0+0^+,故

lim⁡x→0f(x)=+∞.\lim_{x\to0}f(x)=+\infty.

因此 x=0x=0 是垂直漸近線,正確選項為 D\boxed{\text{D}}。