如何判断函数的有垂直渐近线就没有斜渐近线吗和水平渐近线

  不一定,比如函数(y+x+1)^2=x+1有两条渐近线,一个是水平y=-1,一个是斜渐近线2x+y+1=0.如图所示.


微 积 分 3.5 曲线的凸凹性及作图 基本知识点 第一次课:函数图形的凹凸性,函数图形的凹凸 区间,曲线的拐点 ; 第二次课: 曲线的渐近线(水平渐近线,垂直渐近线,斜渐近线),作函数图形的方法 。 基本技能 第一次课:判断函数图形的凹凸性,求函数图形的凹凸区间,求曲线的拐点 ; 第二次课: 求曲线的渐近线,作函数图形 。 函数凹凸性充分条件的证明。 难点 处理方法 首先通过几何直观观察出凹凸性的充分条件,其次在证明过程中强调:(1)为什么需要利用拉格朗日中值定理?(2)怎么利用中值定理?本节两个学时。 问题:如何研究曲线的弯曲方向? 1 凸凹函数 定义 设曲线方程为 若 有 则称其为凸的; 则称其为凹的。 定理1 设曲线方程为 且具有二阶导数, 若 则曲线是凸的; 若 则曲线是凹的。 证明:只证其一。当 时, 令 4.5 曲线的凸凹性及作图 分别在 上, 满足Lagrange中值定理条件 (2)-(1)得: 在 上, 满足Lagrange中值定理条件 4.5 曲线的凸凹性及作图 4.5 曲线的凸凹性及作图 代入(3)式得: 即 所以, 是凹的。 2 拐点 曲线上凹凸性发生变化的分界点。 设曲线 具有二阶导数,若 为拐点, 1) 则 为拐点。 2) 则 不为拐点。 定理 (拐点的必要条件) 则 3 求函数的凹凸区间、拐点 例1 求 的凹凸区间及拐点。 3)用上述点将定义域分成若干小区间,在每个小 区间上考察二阶导数的符号。 解: 给定 1)求定义域 2)求 ,解 求出二阶导数不存在的点; 所以, 和 是曲线的两个拐点。 使 的点为 没有二阶导数不 存在的点。 ( ) ,2 -¥ 不存在 例2 求 的凹凸区间及拐点。 所以,(2,0)是曲线的拐点。 解: 没有二阶导数等于0的点,但 处,二阶导数不存在。 4.5 曲线的凸凹性及作图 1)水平渐近线 ,则 是一条水平渐 近线。 则 是两条水平渐近线。 渐近线 定义 若一直线 在无穷远点和曲线 无限地接近(距离趋近于零),则称直线 为曲线 的渐近线。 渐近线的分类: 如 ,则 是一条水平渐 近线。 2)铅垂渐近线 若 ,则称 为 的铅垂渐近线。 如 是 的铅垂渐近线; 是 的铅垂渐近线。 3)斜渐近线 若 且 存在,则 为 的斜渐近线。 4.5 曲线的凸凹性及作图 例3 求 曲线 的渐近线。 1) ,所以无水平渐近线; 4.5 曲线的凸凹性及作图 2) 所以 为铅垂渐近线; 所以 为斜渐近线。 3) 解: 5 函数作图 6)求出渐近线; 3)求 解 求出驻点以及 不存 在的点; 4)求 解 求出可能的拐点; 5)用上述各点分定义域为若干小区间,在每个小 区间内考察 的符号;以确定单调 性、凹凸性、极值、拐点等。 给定 1)求定义域 2)考察函数的奇偶性、周期性; 7) 必要时,在函数 上求出适当数量的点; 例4 求作出 的图形。 解: 所以,无水平渐近线; 所以, 是铅垂渐近线; 非奇非偶,也不是周期函数。 8) 用光滑曲线将上述各点连接起来,作出图形。 所以, 是驻点 ; 可能是拐点。 为斜渐近线。 单增 单减 单增 单增 (0,0)是曲线的拐点; 为极小值点。 例5 描绘方程 的图形. 解: 1) 定义域为 2) 求关键点. 原方程两边对 x 求导得 ① ①两边对 x 求导得 3) 判别曲线形态 (极大) (极小) 4) 求渐近线 为铅直渐近线 无定义 又因 即

这个问题,对于大多数同学来讲,不是什么大的困难。毕竟,它的定义还是比较好理解,而且有了极限的基础以后,计算也不是什么难题。但有时候,有同学对于怎么寻找斜渐近线会有一些困难,不会求斜渐近线的表达式。

我们还是简单回顾一下三类渐近线的定义:

  1. 的垂直渐近线,或者铅直渐近线;

  2. 的水平渐近线。注意这里要分两个无穷大方向;

  3. 的斜渐近线。注意这里也要分两个无穷大方向。

我们在画函数的图形的时候,需要确定函数的渐近线。那么现在我们来看一下怎么寻找函数的渐近线吧。

寻找渐近线的步骤是:先找垂直渐近线,再找水平渐近线,最后找斜渐近线。一个函数可能没有渐近线,也有可能三类渐近线都有。

  1. 垂直渐近线:垂直渐近线只可能在函数不连续的点处出现。这是为什么?因为从连续函数的性质知道,闭区间的连续函数有界,所以如果是连续的话,它的每一点的极限都是有限的(我们可以选一个很小的包含这点的连续区间)。
    找到不连续的点后,再在这点求极限。如果左右极限有一个趋于无穷大,那么这点处就有垂直渐近线。

  2. 水平渐近线:确定垂直渐近线后,就开始寻找水平渐近线。分别令 \(x\) 趋近于正、负无穷大,如果极限存在(不包括无穷大,无穷大是极限不存在的一种),那么就有水平渐近线;

  3. 斜渐近线:如果一个方向有水平渐近线,就不会有斜渐近线。也就是说,一个方向有水平渐近线,就不用找斜渐近线了(为什么?)。如果没有水平渐近线,就来确定有没有斜渐近线。

    找斜渐近线的方式为: 先求极限 ,如果极限存在,值为 a,则可确定有斜渐近线。接着,求极限 ,如果极限为 b ,则斜渐近线的方程为

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