4.8 Racionální (lomená) funkce

Racionální (lomená) funkce je každá funkce tvaru

\begin{equation*} f(x) = \frac{P(x)}{Q(x)}, \end{equation*}

kde $P$ a $Q$ jsou polynomy a $Q$ není nulový polynom. Obecně lze říci, že definičním oborem takovéto funkce je množina všech reálných čísel bez kořenů polynomu $Q$, tj.

\begin{equation*} D_f = \{ x \in \mathbb{R} \mid Q(x) \neq 0 \}. \end{equation*}

Mezi racionální lomené funkce patří lineární, kvadratické funkce a všechny polynomy. Skutečně, stačí volit $Q(x) = 1$, pro $x\in\mathbb{R}$ a $P$ libovolný polynom.

Další známou podtřídou racionálních lomených funkcí jsou funkce tvaru

\begin{equation*} f(x) = \frac{P(x)}{Q(x)}, \end{equation*}

kde $P(x) = ax + b$ je nenulový polynom stupně nejvýše jedna, $Q(x) = cx+d$ je polynom stupně jedna a $P$ i $Q$ nemají společný kořen (kdyby tomu tak bylo, dostali bychom „konstantní“ funkci nedefinovanou v jednom jediném bodě). Grafem takovýchto funkcí je hyperbola s asymptotami $y = \frac{a}{c}$ a $x = -\frac{d}{c}$.

O oboru hodnot obecné racionální lomené funkce už není snadné jednoduše něco říci a tuto otázku proto vynecháme. Na několika příkladech si alespoň ukážeme, že mohou nastat velmi různorodé situace (viz obrázek č. 4.10).

Obrázek 4.10: Příklady racionálních lomených funkcí.