丁雪梅
(曲靖師范學(xué)院 數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院,云南 曲靖 655011)
求平面曲線漸近線的一種方法
丁雪梅
(曲靖師范學(xué)院 數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院,云南 曲靖 655011)
根據(jù)曲線漸近線的定義,給出了求平面曲線漸近線的一種方法及其推廣.
平面曲線;漸近線;方法
如果一條曲線存在漸近線,我們就能知道這條曲線無(wú)限延伸時(shí)的走向及趨勢(shì),求出曲線的漸近線有利于我們研究曲線的變化情況.
定義1當(dāng)曲線C上動(dòng)點(diǎn)P沿著曲線C無(wú)限遠(yuǎn)移時(shí),若動(dòng)點(diǎn)P到某直線l的距離無(wú)限趨近于0,則稱直線l是曲線C的漸近線[1].
曲線的漸近線有兩種,一種是垂直漸近線,另一種是斜漸近線(包括水平漸近線).若
或
則稱直線x=a是曲線y=f(x)的垂直漸近線.據(jù)此,不難判別一條曲線是否存在垂直漸近線并將其求出.相對(duì)而言,斜漸近線較難求出,本文主要探討斜漸近線的求法,給出一個(gè)定理及其應(yīng)用并推廣.
證明曲線y=f(x)上點(diǎn)(x,f(x))到直線y=k x+b的距離為
命題得證.
解 因?yàn)?/p>
故直線x=0(即y軸)是曲線的垂直漸近線.
將函數(shù)f(x)改寫為
又因?yàn)?/p>
故直線y=x+2是曲線的斜漸近線.
解 因?yàn)?/p>
故直線x=-1是曲線的垂直漸近線.
將函數(shù)f(x)改寫為
又因?yàn)?/p>
故直線y=x-1是曲線的斜漸近線.
解 因?yàn)?/p>
故直線x=0(即y軸)是曲線的垂直漸近線.
已知
且
故直線y=1是曲線的水平漸近線.
例4求曲線f(x)=xarctanx的漸近線.
解 若將函數(shù)f(x)改寫為
因?yàn)?/p>
有
若將函數(shù)f(x)改寫為
又因?yàn)?/p>
有
故直線x=0是曲線的垂直漸近線.
將函數(shù)f(x)改寫為
且
故直線y=x是曲線的斜漸近線.
解 因?yàn)?/p>
將函數(shù)f(x)改寫為
又因?yàn)?/p>
有
我們可以根據(jù)曲線的漸近線的定義,類似定義曲線的漸近曲線,并對(duì)定理1進(jìn)行推廣.
定義2若記兩點(diǎn)P與Q之間的距離為d(P,Q),定義點(diǎn)P到曲線C的距離為
定義3設(shè)有一曲線C,當(dāng)曲線C上動(dòng)點(diǎn)P沿著曲線C無(wú)限遠(yuǎn)移時(shí),若動(dòng)點(diǎn)P到某曲線Γ的距離無(wú)限趨近于0,則稱曲線Γ是曲線C的漸近曲線.
解 因?yàn)?/p>
故直線x=1是曲線的垂直漸近線.
將函數(shù)f(x)改寫為
又因?yàn)?/p>
所以當(dāng)x→∞時(shí),函數(shù)f(x)的圖像無(wú)限接近于拋物線y= (x-1)2.故曲線不僅有垂直漸近線x=1,還有漸近曲線y=(x-1)2.
〔1〕劉玉璉,傅沛仁,林汀,等.數(shù)學(xué)分析講義(上冊(cè))(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2008:309.
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A
1673-260X(2010)08-0003-02