Zbiór informacji z matematyki oraz fizyki przygotowany przez Szkołę Maturzystów
Wyróżniamy trzy rodzaje asymptot:
I. Asymptota pionowa
II. Asymptota pozioma
III. Asymptota ukośna
Jeżeli prosta o równaniu jest jednocześnie asymptotą pionową
lewostronną i prawostronną wykresu funkcji f, to nazywamy ją asymptotą pionową
wykresu tej funkcji.
Przykład 1
Wyznacz asymptotę pionową wykresu funkcji .
Zbadajmy istnienie asymptot pionowych wykresu funkcji . Dziedziną funkcji f jest
zbiór . Asymptoty wykresu mogą
mieć postać , gdzie jest miejscem zerowym mianownika funkcji f(x).
Zbadajmy więc czy granica funkcji f jest niewłaściwa dla punktów (warunek konieczny istnienia asymptoty pionowej):
Wniosek: Prosta o równaniu jest asymptotą pionową wykresu funkcji f.
Wniosek: Prosta o równaniu x nie jest asymptotą pionową wykresu funkcji f.
Jeśli prosta y = ax+b jest jednocześnie asymptotą ukośną
prawostronną i lewostronną wykresu funkcji f, to nazywamy ją asymptotą ukośną
wykresu tej funkcji.
Definicja 2 bezpośrednio umożliwi nam zweryfikowanie czy
prosta o danym równaniu jest asymptotą ukośną wykresu danej funkcji. Twierdzenie 1 powie nam, w jaki sposób wyznaczyć równanie takiej asymptoty.
Przykład 2
Wyznacz asymptotę ukośną wykresu funkcji .
Na podstawie twierdzeń odpowiednio: twierdzenia 1 oraz twierdzenia
2 wyliczamy asymptotę ukośną wykresu funkcji f:
Na początek ustalmy dziedzinę funkcji f(x). Łatwo zauważyć,
że jest nią zbiór . Zacznijmy od zbadania
istnienia asymptoty ukośnej z prawej strony:
Prosta o równaniu y = x+5 jest asymptotą ukośną prawostronną wykresu funkcji f. Sprawdźmy, czy istnieje asymptota ukośna lewostronna tej funkcji:
Prosta o równaniu y = x+5 jest asymptotą ukośną lewostronną wykresu funkcji f. Na tym etapie możemy wywnioskować, że: prosta o równaniu y = x+5 jest asymptotą ukośną wykresu funkcji f.
Szczególnym przypadkiem asymptoty ukośnej jest asymptota
pozioma. Przyjmujemy, że prosta o równaniu y = b jest:
- asymptotą poziomą prawostronną wykresu funkcji f tylko
wtedy, gdy:
, czyli
- asymptotą poziomą prawostronną wykresu funkcji f tylko
wtedy, gdy:
, czyli
Jeśli prosta jest jednocześnie asymptotą poziomą
prawostronną i lewostronną, to nazywamy ją asymptotą poziomą.
Przykład 3
Wyznacz asymptotę poziomą wykresu funkcji .
Dziedziną funkcji f(x) jest zbiór . Zacznijmy od zbadania
istnienia asymptoty ukośnej z prawej strony:
Oraz z lewej:
Wniosek: prosta o równaniu y = 0 jest asymptotą poziomą wykresu funkcji f.
1. Zbadaj, czy istnieje wykres
a)
b)
c)
Odp. a)
b) nie ma asymptot pionowych
c)
2. Wyznacz wartości parametrów
Odp.
3.
Wykaż, że prosta
a)
b)
4. Zbadaj, czy wykres funkcji
a)
b)
Odp. a)
b)
5. Wyznacz równania wszystkich asymptot
wykresu funkcji
Odp.