Асимптота

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Перейти к: навигация, поиск

Аси́мптота — некоторая прямая, к которой данная кривая неограниченно приближается.

Более точное определение звучит следующим образом:

Прямая называется асимптотой графика функции y = f(x), если расстояние от переменной точки M графика до этой прямой при удалении точки M в бесконечность стремится к нулю, т.е. точка графика функции при своем стремлении в бесконечность должна неограниченно приближаться к асимптоте.

Кривая может приближаться к своей асимптоте, оставаясь с одной стороны от нее или с разных сторон, бесконечное множество раз пересекая асимптоту и переходя с одной ее стороны на другую.

График функции может пересекать асимптоту даже бесконечное число раз

Таким образом, график функции может пересекать асимптоту неограниченное число раз.

Содержание

[править] Виды асимптот графиков

[править] Вертикальная

Вертикальная асимптота — прямая вида ~x = a при условии существования предела
\lim_{x \to  a}f(x)= \infty .

Как правило, при определении вертикальной асимптоты ищут не один предел, а два односторонних. Это делается с целью определить, как функция ведёт себя по мере приближения к вертикальной асимптоте с двух разных сторон:

1.) \lim_{x \to  a+0}f(x)= - \infty

2.) \lim_{x \to  a-0}f(x)= + \infty

Замечание: обратите внимание на знаки в указанных формулах!

[править] Наклонная

Наклонная асимптота — прямая вида ~y=kx+b при условии существования пределов

1.) \lim_{x \to \pm \infty}\frac{f(x)}{x}=k

2.) \lim_{x \to \pm \infty}(f(x)-kx)=b

Замечание: функция может иметь не более двух наклонных(горизонтальных) асимптот!
Замечание: Если хотя бы один из двух упомянутых выше пределов не существует (т.е. равен \infty), то наклонной асимптоты при x \to + \infty(или x \to - \infty) не существует!

Связь между наклонной и горизонтальной асимптотами

Если при вычислении предела \lim_{x \to  \pm \infty}\frac{f(x)}{x}=0, то очевидно, что наклонная асимпотота совпадает с горизонтальной. Какова же связь между этими двумя видами асимптот?
Дело в том, что горизонтальная асимптота является частным случаем наклонной при \lim_{x \to  \pm \infty}\frac{f(x)}{x}=0, и из выше указанных замечаний следует, что
1.) Функция имеет или только одну наклонную асимптоту, или одну горизонтальную асимптоту, или одну наклонную и одну горизонтульную, или две наклонных, или две горизонтальных, либо же вовсе не имеет асимптот.
2.) Существование указанных в п. 1.) асимптот напрямую связано с существованием соответствующих пределов.

График функции с двумя горизонтальными асимптотами

[править] Горизонтальная

Горизонтальная асимптота — прямая вида ~y = a при условии существования предела
\lim_{x \to  \pm \infty}f(x)=a.

[править] Другие виды асимптот

Асимптота, помимо её перечисленных видов, может быть и кривой линией.

[править] Нахождение асимптот

[править] Порядок нахождения асимптот


1.) Нахождение вертикальных асимптот.
2.) Нахождение двух пределов \lim_{x \to  \pm \infty}\frac{f(x)}{x}=k
3.) Нахождение двух пределов \lim_{x \to  \pm \infty}(f(x)-kx)=b:

если ~k=0 в п. 2.), то ~kx=0, и предел \lim_{x \to  \pm \infty}(f(x)-kx)=b ищется по формуле горизонтальной асимптоты, \lim_{x \to  \pm \infty}f(x)=a.

[править] Наклонная асимптота - выделение целой части

Также наклонную асимптоту можно найти, выделив целую часть. Например: Дана функция ~f(x)=\frac{2x^3+5x^2+1}{x^2+1}. Разделив нацело числитель на знаменатель, получим: ~f(x)=2x+5+ \frac{-2x-4}{x^2+1}. При ~ x \to \infty, \frac{-2x-4}{x^2+1} \to 0, то есть

\lim_{x \to \infty}f(x)-2x+5=0,

и ~ y=2x-5 является искомым уравнением асимптоты.

[править] Свойства

[править] См. также

  • Асимптота в психологии – установившееся состояние, достигнутое после того, как больше никакие дальнейшие изменения в поведении не обнаруживаются. Строго говоря, это последнее использование не верно, так как теоретически (то есть согласно первому значению) асимптота никогда фактически не может быть достигнута. Однако психологи часто говорят о субъекте, который достиг максимального уровня в какой-то деятельности или учении, как о находящемся "на асимптоте".
  • Асимптотическая кривая

[править] Ссылки

http://mirslovarei.com/content_psy/ASIMPTOTA-21459.html