МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ,
МЕНЕДЖМЕНТА И ПРАВА
РЕФЕРАТ
по дисциплине: Высшая математика
на тему: Асимптоты (определение, виды, правила нахождения)
Выполнила: студентка 1 курса
Экономического факультета
(вечернее отделение)
Козлова М.А.
Проверил: Рошаль А.С.
Москва 2002 год
2
Содержание
Введение 3
2. Нахождение асимптоты 4
2.1 Геометрический смысл асимптоты 5
2.2 Общий метод нахождения асимптоты 6
3. Виды 8
3.1 Горизонтальная асимптота 8
3.2 Вертикальная асимптота 9
3.3 Наклонная асимптота 10
Использованная литература 12
3
Введение
Асимптота, так называемая прямая или кривая линия, которая, будучи продолжена, приближается к другой кривой, но никогда не пересекает ее, так что расстояние между ними делается бесконечно малой величиной.
Понятие асимптоты играет важную роль в математическом анализе. Они проводятся при изучении свойств многих кривых (гиперболы, конхоиды, логарифмич. линии, циссоиды и др.).
4
2. Нахождение асимптоты
Пусть функция f (x) определена для всех x а (соответственно для всех
x а). Если существуют такие числа k и l, что f(x) kx l = 0 при х (соответственно при х ), то прямая
y = kx + l
называется асимптотой графика функции f (x) при x (соответственно при х ).
Существование асимптоты графика функции означает, что при х +
(или х ) функция ведёт себя «почти как линейная функция», то есть отличается от линейной функции на бесконечно малую.
x 3x 2
Найдём, например, асимптоту графика функции y = x 1
Разделив числитель на знаменатель по правилу деления многочленов,
2 2
получим y = x 4 + x + 1 Так как x + 1 = 0 при х , то прямая y = x-4
является асимптотой графика данной функции как при х + ,
так и при х .
5
2.1 Геометрический смысл асимптоты
Рассмотрим геометрический смысл асимптоты. Пусть М = (x, f (x)) – точка графика функции f, М - проекция этой точки на ось Ох, АВ – асимптота,
- угол между асимптотой и положительным направлением оси Ох, ,
MP – перпендикуляр, опущенный из точки М на асимптоту АВ, Q – точка пересечения прямой ММ с асимптотой АВ (рис.1).
(рис.1)
Тогда ММ = f (x), QM = kx + l, MQ = MM QM = f (x) – (kx +l),
MP = MQ cos . Таким образом, MP отличается от MQ лишь на не равный нулю множитель cos , поэтому условия MQ 0 и MP 0 при х (соответственно при х ) эквивалентны, то есть lim MQ = 0,
то и lim MP = 0, и наоборот. х
х
Отсюда следует, что асимптота может быть определена как прямая, расстояние до которой от графика функции, то есть отрезок МР, стремится к нулю, когда точка М = (x, f (x)) «стремится, оставаясь на графике, в бесконечность» (при х или, соответственно, х ).
6
2.2 Общий метод отыскания асимптоты
Укажем теперь общий метод отыскания асимптоты, то есть способ определения коэффициентов k и l в уравнении y = kx + l.
Будем рассматривать для определённости лишь случай х (при х рассуждения проводятся аналогично). Пусть график функции f имеет асимптоту y = kx + l при х . Тогда, по определению,
f (x) = kx + l + 0
Разделим обе части равенства f (x) = kx + l + 0 на х и перейдём к пределу при х . Тогда
lim = k.
х
Используя найденное значение k, получим из f (x) = kx + l + 0 для определения l формулу
l = lim (f (x) – kx).
х
Справедливо и обратное утверждение: если существуют такие числа k и l, что выполняется условие l = lim (f (x) – kx), то прямая y = kx + l является
х
асимптотой графика функции f (x). В самом деле, из l = lim (f (x) – kx) имеем
х
lim f (x) (kx + l) = 0,
х
то есть прямая y = kx + l действительно удовлетворяет определению асимптоты, иначе говоря, выполняется условие f (x) = kx + l + 0. Таким образом, формулы lim = k. и l = lim (f (x) – kx)
х х
сводят задачу отыскания асимптот y = kx + l к вычислению пределов определённого вида. Более того, мы показали, что если существует
представление функции f в виде f (x) = kx + l + 0, то k и l выражаются по формулам lim = k. и l = lim (f (x) – kx)
х х
Следовательно, если существует представление y = kx + l, то оно единственно.
Найдём по этому правилу асимптоту графика функции f (x) = ,
найденную нами выше другим способом:
7
то есть мы, как и следовало ожидать, получили тоже уравнение асимптоты
y = x – 4, как при х , так и при х - .
В виде y = kx + l может быть записано уравнение любой прямой, непараллельной оси Oy. Естественно распространить определение асимптоты и на прямые, параллельные оси Oy.
8
3. Виды
3.1 Горизонтальная асимптота
Пусть lim f (x) = b. Тогда говорят, что у функции f (x) имеется горизонтальная асимптота y = b. График функции чаще всего имеет такой вид (при x +) (рис.2)
(рис.2)
хотя в принципе, может иметь и такой вид (рис.3)
(рис.3)
9
3.2 Вертикальная асимптота
(рис.4)
Пусть при x a 0 lim f (x) = . Тогда говорят, что прямая x = a является
х
вертикальной асимптотой f (x). График функции f (x) при приближении x к а ведёт примерно так (рис.4), хотя, конечно, могут быть разные варианты, связанные с тем, куда уходит f (x) в + или .
Чаще всего вертикальная асимптота появляется тогда, когда f (x) имеет вид
.
Тогда вертикальные асимптоты находятся как корни уравнения
10
3.3 Наклонная асимптота
(рис.5)
Пусть уравнение асимптот есть y = ax + b. Значение функции при аргументе х есть d = ax + b – f (x). Неограниченное приближение к асимптоте означает, что величина d = ax + b – f (x) стремится к 0 при х
lim [f (x) – (ax + b)] = 0.
x
Если эта величина стремится к нулю, то тем более стремится к нулю величина
Но тогда мы имеем
и так как последний предел равен нулю, то
Зная а, можно найти и b из исходного соотношения
Тем самым параметры асимптоты полностью определяются.
Пример
то есть асимптота при x + имеет уравнение y=x.
11
Аналогично можно показать, что при x - асимптота имеет вид y = - x.
Сам график функции выглядит так (рис.6)
(рис.6)
12
Использованная литература
Р.Б. Райхмист «Графики функций», Москва, 1991г.
Л.Д. Кудрявцев «Курс математического анализа» т.1, Москва 1981
Лекции по математике
Другие работы по теме:
Функции и их производные
Правило нахождения производной произведения функций. Формулы нахождения производных для функций, заданных параметрически. Геометрический смысл производной. Приращение и дифференциал функции. Наибольшее и наименьшее значения на замкнутом множестве.
Дифференцирование. Интегрирование
Методика и основные этапы нахождения производной функции. Исследование методами дифференциального исчисления и построение графика функции. Порядок определения экстремумов функции. Вычисление неопределенных и определенных интегралов заменой переменной.
Дифференциальные уравнения
Определение длины стороны треугольника, нахождение координаты вектора в заданном трехмерном базисе, решение системы уравнений с помощью обратной матрицы, вычисление предельных значений, исследование функции методами дифференциального исчисления.
Дифференциальные уравнения
Вычисление первого и второго замечательных пределов, неопределенного и определенного интегралов, площади криволинейной трапеции, координат середин сторон треугольника с заданными вершинами. Определение критических точек и асимптот графика функции.
по Математике 2
Содержание 1.Введение в анализ и дифференциальное исчисление функции одного переменного 2 2. Дифференциальное исчисление функций и его приложение 5
Контрольная работа по Математике 3
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНСТИТУТДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ Кафедра «Бухгалтерский учет, анализ и аудит»
Дифференциальное исчисление функций
Содержание 1. Введение в анализ и дифференциальное исчисление функции одного переменного 2. Дифференциальное исчисление функций и его приложение 3. Интегральное исчисление функции одного переменного
Исследование элементарных функций
Красноярский Государственный Педагогический Университет им. В.П. Астафьева. Реферат На тему: «Исследование элементарных функций». Выполнила: Квашенко Д.В.
Геометрические свойства кривых второго порядка
Цель курсовой работы Исследовать и изучить геометрические свойства кривых второго порядки (эллипса, гиперболы и параболы), представляющих собой линии пересечения кругового конуса с плоскостями, не проходящими через его вершины, а также научиться строить графики данных кривых в канонической и прямоугольной декартовой системах координат.
Нахождение решений дифференциальных уравнений
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина"
Производная дифференциал и интеграл
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по высшей математике Содержание: 1. Пределы последовательностей и функций 2 2. Производная и дифференциал 3 3 Геометрические изложения и дифференцированные исчисления (построение графиков) 4
Решение линейной системы уравнений с тремя неизвестными
Решение системы линейных уравнений двумя способами: по формулам Крамера и методом Гаусса. Решение задачи на нахождение производных, пользуясь правилами и формулами дифференцирования. Исследование заданных функций методами дифференциального исчисления.
Асимптота
МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ, МЕНЕДЖМЕНТА И ПРАВА РЕФЕРАТ по дисциплине: Высшая математика на тему: Асимптоты (определение, виды, правила нахождения)
Формулы шпаргалка
Предел функции: Число А наз-ся пределом функции f(x) в точке x0 если для всех x достаточно близких к x0, отличных от x0 значения ф-ии f(x) сколь угодно мало отличаются от числа A.
Кривые второго порядка
Эллипс, гипербола, парабола как кривые второго порядка, применяемые в высшей математике. Понятие кривой второго порядка - линии на плоскости, которая в некоторой декартовой системе координат определяется уравнением. Теоремма Паскамля и теорема Брианшона.
Геометрические свойства кривых второго порядка
Приведение уравнения к каноническому виду при помощи преобразований параллельного переноса и поворота координатных осей. Нахождение фокусов, директрис, эксцентриситета и асимптот кривой. Построение графика кривой в канонической и общей системах координат.
Матрицы. Дифференциальные уравнения
Векторы на плоскости и в пространстве. Обыкновенное дифференциальное уравнение. Необходимые формулы для решения задач о касательной. Метод наименьших квадратов. Необходимые определения и формулы для вычисления интегралов. Производные элементарных функций.
Определение предела числовой функции
31. . Односторонние пределы. Свойства пределов. Число А называется пределом функции y=f(x) в точке х0, если для любой последовательности допустимых значений аргумента xn, n€N (xn≠x0), сходящейся к х0
Производная, дифференциал и интеграл
Пределы последовательностей и функций. Производная и дифференциал. Геометрические изложения и дифференцированные исчисления (построение графиков). Неопределенный интеграл. Определенный интеграл. Функции нескольких переменных, дифференцированных исчислений
Полное исследование функций и построение их графиков
Теоремы, позволяющие связать значение первой производной данной функции с характером ее монотонности. Понятие экстремума функции и его значение в исследовании поведения. Интервалы выпуклости и вогнутости функции, определение ее асимптот и схема изучения.
Исследование функций
Основные теоремы дифференциального исчисления: Ферма, Ролля, Коши, Лагранжа и их доказательство. Локальные экстремумы функции, исследование ее на выпуклость и вогнутость, понятие точки перегиба. Асимптоты и общая схема построения графика функции.
Пределы последовательностей и функций
Производная и дифференциал. Геометрические изложения и дифференцированные исчисления (построение графиков). Функции нескольких переменных, дифференцированных исчислений.
Список президентов США
Президенты США избираются с 1789 года. Последовательные сроки традиционно нумеруются как одно президентство (например, Вашингтон, избранный на два срока подряд, был 1-м президентом, а не 1-м и 2-м), а единственный на настоящее время случай нахождения в должности с перерывом (Гровер Кливленд) считается как два президентства (22-й и 24-й президент).
Аполлоний Пергский
Написал ряд сочинений, не дошедших до нас. Важнейший труд — “Конические сечения” (четыре книги сохранились в греческом подлиннике, 3-я в арабском переводе, 8-я книга утеряна).
Термины авиации
Числовая последовательность - это функция, заданная на множестве натуральных чисел и принимающая дискретные значения (не непрерывные).{yn} - ограниченная, если существует такое M (M>0), что для всякого n выполняется нер-во: -M<=yn<=M. {yn}- возрастающая, если для всех n: yn+1>=yn.
Самолеты
Числовая последовательность - это функция, заданная на множестве натуральных чисел и принимающая дискретные значения (не непрерывные).{y } - ограниченная, если существует такое M (M>0), что для всякого n выполняется нер-во: -M