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漸近線
來源:互聯網

微分幾何的概念,用來描述曲面上法曲率為零的方向,所形成的曲線。在解析幾何和微分學中,漸近線是一條使得當x或y坐標之一或兩者趨于無窮大時,曲線與該線之間的距離接近零的線。漸近線分為水平、垂直和傾斜三種類型,它們傳達有關曲線大致特性的信息,是繪制函數圖的重要步驟。

基本介紹

曲面上一點,使法曲率為零的方向稱為曲面在該點的漸進方向。若a(t)是曲面S上的曲線,且a(t)在每點的切向量a'(t)均為S在該點的漸進方向,則稱a(t)為S的漸近線。在射影幾何中,漸近線是在無窮大點處與曲線相切的線。如果兩條曲線之間的距離趨于無窮大,則兩條曲線之間的距離趨向于零,則一條曲線是另一條曲線的漸近線,盡管術語“漸近線”通常是為線性漸近線保留的。

漸近線可以分為以下三種類型:

- **水平漸近線**:是水平線,函數的圖隨著x趨于+∞或-∞趨近于水平線。

- **垂直漸近線**:是垂直線,函數在該垂直線附近無限增長。

- **斜漸近線**:斜率非零但有限,因此當x趨于+∞或-∞時,函數的圖接近該斜率。

依據

求漸近線可以依據以下結論:若極限{\displaystyle \lim _{x\to \infty }{\frac {f(x)}{x}}=a}存在,且極限{\displaystyle \lim _{x\to \infty }\left[f\left(x\right)-ax\right]=b}也存在,那么曲線{\displaystyle y=f\left(x\right)}具有漸近線{\displaystyle y=ax+b}。

例子

例如,求{\displaystyle y={\frac {x^{2}}{1+x}}}的漸近線。解:(1){\displaystyle x=-1}為其垂直漸近線。(2){\displaystyle \lim _{x\to \infty }{\frac {f\left(x\right)}{x}}=\lim _{x\to \infty }{\frac {x}{1+x}}},即{\displaystyle a=1};{\displaystyle \lim _{x\to \infty }\left[f\left(x\right)-ax\right]=\lim _{x\to \infty }{\frac {-x}{1+x}}=-1},即{\displaystyle b=-1};所以{\displaystyle y=x-1}也是其漸近線。

直線{\displaystyle y={\frac {b}{a}}x}是雙曲線{\displaystyle {\frac {x^{2}}{a^{2}}}-{\frac {y^{2}}{b^{2}}}=1}的漸近線,因為雙曲線上的點{\displaystyle M}到直線{\displaystyle y={\frac {b}{a}}x}的距離{\displaystyle MQ雙曲線的漸近線。同理,直線{\displaystyle y=-{\frac {b}{a}}x}也是該雙曲線的漸近線。對于{\displaystyle F\left(x,y\right)=0}來說,如果當{\displaystyle x\rightarrow a}時,有{\displaystyle y\rightarrow \pm \infty }(左右極限不一定相等),就把{\displaystyle x=a}叫做{\displaystyle F\left(x,y\right)=0}的垂直漸近線;如果當{\displaystyle x\rightarrow \infty }時,有{\displaystyle y\rightarrow b},就把{\displaystyle y=b}叫做{\displaystyle F\left(x,y\right)=0}的水平漸近線。例如,{\displaystyle y=3}是曲線{\displaystyle xy=3x+2}的水平漸近線。

參考資料 >

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