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Formule · Terminale spé maths

Formule : Domaine et asymptotes

Asymptote verticale x = −d/c, horizontale y = a/c.

f(x) = (ax+b)/(cx+d), x ≠ -d/c

Ce que dit la formule

Le domaine est ℝ\{-d/c}. La droite x = -d/c est asymptote verticale.

Quand x → ±∞, f(x) → a/c : la droite y = a/c est asymptote horizontale.

Une fonction homographique est un quotient de deux fonctions affines, avec c ≠ 0 — sinon on retomberait sur une fonction affine. Sa courbe est toujours une hyperbole, comme celle de la fonction inverse dont elle n'est qu'une version déplacée et étirée.

Les deux asymptotes se déduisent des coefficients sans aucun calcul de limite : la verticale annule le dénominateur, l'horizontale est le rapport des coefficients de x.

Exemple

f(x) = (2x+1)/(x-3) : valeur interdite 3, asymptote verticale x = 3, horizontale y = 2.

Deuxième exemple

f(x) = (3x-1)/(2x+4) : le dénominateur s'annule pour x = -2, d'où l'asymptote verticale x = -2 ; le rapport des coefficients dominants vaut 3/2, d'où l'asymptote horizontale y = 1,5.

Piège à éviter

La valeur interdite annule le dénominateur : on résout cx + d = 0.

Questions fréquentes

Pourquoi exiger que le coefficient c soit non nul ?
Si c = 0, le dénominateur est constant et la fonction devient affine : ni hyperbole, ni asymptote.
Le point d'intersection des deux asymptotes a-t-il un rôle ?
Oui : c'est le centre de symétrie de l'hyperbole. La courbe est invariante par demi-tour autour de ce point.
Une fonction homographique est-elle monotone ?
Sur chacun des deux intervalles de son domaine, oui, et toujours dans le même sens. Jamais sur la réunion des deux, à cause de la coupure.

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