本
文
摘
要
求渐近线的程序:
1.先求 limx→±∞f(x)x\lim_{x\to \pm\infty}\frac{f(x)}{x} ,若存在水平渐近线则结果为0,若存在斜渐近线则结果为非0有限值,若存在垂直渐近线或不存在渐近线则结果为无穷。
2-1.设第一步求得的有限值极限为 AA ,则接下来求
limx→±∞f(x)−Ax\lim_{x\to \pm\infty}f(x)-Ax
设第二步求得的极限为 BB ,则有
f(x)∼Ax+Bf(x)\sim Ax+B
2-2.研究原函数的极点,找出垂直渐近线。
现在我们思考怎么解决隐函数的问题。
隐函数,就是 F(x,y)=0⇔y=f(x)F(x,y)=0 \Leftrightarrow y=f(x)
那么我们代入 f(x)=yf(x)=y 得:
A=limx→±∞yxA=\lim_{x\to \pm\infty}\frac{y}{x}
若结果为非零有限值,则 x→∞x\to \infty 时, y→∞y\to \infty ,原式可以写成:
A=limy→±∞yxA=\lim_{y\to \pm\infty}\frac{y}{x}
设 k=yxk=\frac{y}{x} ,现在我们需要做的是解出在 F(x,y)=0F(x,y)=0 的约束条件下,求 (x,y)→(∞,∞)(x,y)\to(\infty,\infty) 时 kk 的极限。
解决办法很简单——首先尝试表达出k,接着在约束条件下使剩下的变量趋于无穷,然后就手到擒来了。
对于你的问题,可以这么做:
xy=eyy2\frac{x}{y}=\frac{e^y}{y^2}
k=y2eyk=\frac{y^2}{e^y}
然后令 y→+∞y\to+\infty ,得
A=0A=0
然后我们试着求截距。这次我们定义目标函数
b=y−Axb=y-Ax
然后在约束条件下令 x→+∞x\to +\infty 或 y→+∞y\to +\infty ,得出答案。
这里
b=yb=y
有点绕,我们试着看看 x→+∞x \to +\infty 时的情况。
x=eyyx=\frac{e^y}{y}
画出函数图像,可知y有2个解,其中一个解趋于无穷,另一个解趋于0
所以我们可以有 x→+∞,y→0x\to +\infty,y\to 0 。
也就是说, y=Ax+B=0y=Ax+B=0 是原函数的水平渐近线。
总结:
在约束条件 F(x,y)=0F(x,y)=0 时,
求目标函数 k=yxk=\frac{y}{x} 的极限,作为 AA
再求目标函数 b=y−Axb=y-Ax 的极限,作为 BB
接下来找垂直渐近线。
当 x=0x=0 时, ey=0e^y = 0 无解,这是一个极点,也是它的垂直渐近线,证明留作习题