求函数的铅直渐近线主要通过以下步骤实现,结合函数间断点和极限分析:
一、核心步骤
-
确定间断点
找出函数未定义或分母为零的点,这些点可能是潜在的渐近线位置。例如,对于函数 \( f(x) = \frac{x^2 + x}{x^2 - 1} \),分母为零的点为 \( x = \pm 1 \) 。
-
计算极限
分别计算函数在间断点处的左极限和右极限:
-
若 \( \lim_{x \to x_0^-} f(x) = \infty \) 或 \( \lim_{x \to x_0^+} f(x) = \infty \),则 \( x = x_0 \) 为铅直渐近线。
-
例如,对于 \( x = 1 \),计算 \( \lim_{x \to 1^-} f(x) \) 和 \( \lim_{x \to 1^+} f(x) \),若均趋向无穷,则 \( x = 1 \) 是铅直渐近线。
-
二、注意事项
-
双侧与单侧渐近线 :需分别判断左极限和右极限是否同时趋向无穷,以确定渐近线类型。
-
与其他渐近线的关系 :若函数存在水平渐近线(即 \( \lim_{x \to \pm\infty} f(x) = c \)),则不可能存在铅直渐近线;反之亦然。
三、示例
以 \( f(x) = \frac{1}{x-1} \) 为例:
-
间断点为 \( x = 1 \)。
-
计算极限:\( \lim_{x \to 1^-} \frac{1}{x-1} = -\infty \) 和 \( \lim_{x \to 1^+} \frac{1}{x-1} = +\infty \)。
-
因左右极限均趋向无穷,故 \( x = 1 \) 是铅直渐近线。