多项式与有理函数
一个多项式完全由它在哪儿穿过 x 轴(它的根)加上一个伸缩系数决定。所以别做代数了:直接抓住那些根,拖着走。面向 12 年级(安大略 MHF4U 及同等课程)。
用根把它搭出来
每个根 r 贡献一个因式 (x − r)。把因式乘起来,再用首项系数 a 整体伸缩,整条曲线就定了:
y = a(x − r₁)(x − r₂)…(x − rₙ)
次数和 a 的正负决定了远处会发生什么 —— 著名的端点走向。奇数次:两端朝相反方向跑。偶数次:两端同向。中间部分,n 次多项式最多能转 n − 1 次弯。
拖动这些根 🔵
沿 x 轴拖动圆点(自动吸附到半格)。把两个根叠到同一个位置,看曲线不再穿轴、而是弹回去。然后切到有理函数模式。
该看什么
穿过还是弹回
单根穿过坐标轴;二重根碰一下就弹回(因式被平方,符号翻不了)。这一条观察能解决大多数「画出此多项式草图」的考题。
有理函数 = 多项式 ÷ 多项式
分母的根变成垂直渐近线 —— 曲线在那里飞出去。除非分子有同一个根:因式相消,只留下一个洞(空心圆圈)。比较分子分母的次数,就能找到水平渐近线。
在有理模式里,把分子的根正好叠在分母的根上,看垂直渐近线塌缩成一个小空心圈 —— 一个可去的洞。再验证水平渐近线的规则:上面根少 → y = 0;数量相同 → y = a;上面更多 → 根本没有水平渐近线。