渐近线的求法主要分为三种类型:水平渐近线、铅直渐近线和斜渐近线。以下是具体步骤和例题解析:
一、水平渐近线
当 $x \to \pm\infty$ 时,若 $\lim_{x \to \pm\infty} f(x) = L$($L$ 为常数),则 $y = L$ 为水平渐近线。
例题 :求 $y = \frac{1}{x} + \ln(1 + e^x)$ 的水平渐近线。
- $\lim_{x \to +\infty} y = \lim_{x \to +\infty} \left( \frac{1}{x} + \ln(1 + e^x) \right) = \ln 2$(因为 $\frac{1}{x} \to 0$ 且 $\ln(1 + e^x) \to \ln e^x = x$,再取极限得 $\ln 2$)。
二、铅直渐近线
当 $x \to a$ 时,若 $\lim_{x \to a} f(x) = \infty$,则 $x = a$ 为铅直渐近线。
例题 :求 $y = \frac{1}{x-1} + \ln x$ 的渐近线。
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定义域为 $x > 0$ 且 $x \neq 1$。
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$\lim_{x \to 0^+} y = \infty$,$\lim_{x \to 1^+} y = \infty$,因此 $x = 0$ 和 $x = 1$ 为铅直渐近线。
三、斜渐近线
当 $x \to \pm\infty$ 时,若 $\lim_{x \to \pm\infty} \frac{f(x)}{x} = k$($k$ 为常数),且 $\lim_{x \to \pm\infty} [f(x) - kx] = b$,则 $y = kx + b$ 为斜渐近线。
例题 :求 $y = \frac{e^x - 1}{x}$ 的渐近线。
- $k = \lim_{x \to \infty} \frac{e^x - 1}{x} = \lim_{x \to \infty} \frac{e^x}{1} = \infty$(无斜渐近线)。
总结
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水平渐近线 :通过计算 $x \to \pm\infty$ 时的极限值确定。
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铅直渐近线 :通过计算 $x \to a$ 时的极限值(趋于无穷)确定。
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斜渐近线 :通过计算 $\lim_{x \to \pm\infty} \frac{f(x)}{x}$ 和 $\lim_{x \to \pm\infty} [f(x) - kx]$ 确定。
注意:同一侧(如 $x \to +\infty$)只能存在一条水平或斜渐近线。