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.