Главная страница Предыдущая страница
1.3 Асимптоты
Выше было показано, как нахождение точек экстремума и точек перегиба упрощает построение графика и дает возможность установить характерные особенности изменения функции. Во многих случаях построение графика функции облегчается, если предварительно построить асимптоты кривой. Различают три вида асимптот: вертикальные, горизонтальные и наклонные.
Прямая является вертикальной асимптотой графика функции f (х), если выполняется
хотя бы одно из условий:
или
(при этом функция f (х)
может быть вообще не определена соответственно при
или
).
Из сказанного следует, что вертикальные асимптоты кривой нужно искать в точках разрыва и на границах области определения.
График функции, непрерывной на всей числовой прямой, вертикальных асимптот не имеет. Например, график функции имеет
вертикальную асимптоту х= 0 на границе области определения, так как
(см. раздел 1, рис. 1.6).).
Если , то
- горизонтальная асимптота кривой у
= f (x) (правая при
, левая при
и двусторонняя, если пределы при
равны).
Например, график функции при а > 1 имеет левую горизонтальную асимптоту у =
0, так как
. Правой горизонтальной асимптоты у кривой нет, поскольку
(см. раздел 1, рис. 1.5).
Прямая называется наклонной асимптотой графика функции у = f (x), если
(левая наклонная асимптота) или
(правая наклонная асимптота).
Существование наклонной асимптоты определяется следующим условием. Для того чтобы кривая у = f (x) имела
асимптоту , необходимо и достаточно, чтобы существовали конечные пределы
![]() ![]() |
(2.1) |
или
![]() ![]() |
(2.2) |
В первом случае получается правая наклонная асимптота, во втором - левая. Правая наклонная асимптота изображена на рис. 2.9.
Рис. 2.9.
При совпадении пределов (2.1) и (2.2) прямая у = kx + b является двусторонней асимптотой кривой. Если хотя бы один
из пределов, определяющих асимптоту , не существует, то график функции не имеет наклонной асимптоты (но может иметь вертикальную).
Нетрудно видеть, что горизонтальная асимптота у = b является частным случаем наклонной у = kx + b при k = 0. Поэтому если в каком-либо направлении кривая имеет горизонтальную асимптоту, то в этом направлении нет наклонной, и наоборот.
Пример. Найдем асимптоты графика функции и построим эскиз графика.
Решение. Функции определена на всей числовой прямой, кроме , т.е.
,
Поэтому в точке разрыва
кривая может иметь вертикальную асимптоту. Действительно,
Аналогично,
Следовательно, х = 0 - вертикальная асимптота; при слева
, при
справа
.
Горизонтальной асимптоты кривая не имеет, так как
Выясним наличие наклонной асимптоты:
;
Прямая является двусторонней наклонной асимптотой заданной кривой (рис. 2.10).
Рис. 2.10.