При исследовании функции важно установить форму ее графика при неограниченном удалении точек графика от начала координат, как говорят, при удалении его переменной точки в бесконечность. Иногда график приближается к некоторой прямой.
Асимптотой графика функции называется прямая линия, обладающая тем свойством, что расстояние от переменной точки на графике до прямой стремится к нулю, при неограниченном удалении этой точки по графику от начала координат.
1. Асимптоты параллельны оси (вертикальные). Пусть при неограниченно возрастает по абсолютной величине, то есть . Следовательно, является асимптотой. Очевидно, обратное, если является асимптотой, то , то есть для нахождения вертикальной асимптоты надо найти точки, где функция обращается в бесконечность (терпит бесконечный разрыв) (рис. 18).
Рисунок 18 – |
Асимптота имеет уравнение
.
Пример. Найти вертикальные асимптоты функции .
Решение. , следовательно, – уравнение вертикальной асимптоты.
2. Асимптоты, не параллельные оси (наклонные). Пусть график функции имеет асимптоту, не параллельную оси . Следовательно, уравнение ее
(частный случай – горизонтальная асимптота).
Для определения и поступим следующим образом (рис. 19).
Рисунок 19 – |
Опустим из точки перпендикуляр на асимптоту. Из определения асимптот следует, что при ,
.
Из треугольника имеем , так как , то одновременно с , то есть .
Так как , то .
– бесконечно малая величина.
,
, ,
,
.
Если хотя бы один из пределов не существует, то асимптоты не имеет.
Аналогично при .