预备分析:水平渐近线、无穷远极限与端部行为

预备分析:从图象理解

第 5 页:水平渐近线

🎯 什么是水平渐近线?

水平渐近线是一条与 x 轴平行的水平直线,当x 趋于无穷时图象趋近它

💡 想象一下:地平线 —— 当你向左或向右远行时,图象逐渐接近它!

水平渐近线记作:\(y = b\)

(其中 b 是图象所趋近的值)

📊 在图象中是什么样子?

x y 2 1 -1 y = 1 趋近 y=1 当 x → ∞

✏️ 图象中可见:

  • 绿色虚线是渐近线:\(y = 1\)
  • 越往右走(\(x \to \infty\)),图象越接近 y = 1
  • 图象接近但永远不真正达到这条直线

♾️ 核心思想:"端部"行为

水平渐近线描述当我们走到很远处时图象"趋向"何处:

\(x \to +\infty\)

远走向右

→ → → → →

\(x \to -\infty\)

远走向左

← ← ← ← ←

💡 提问:当走向无穷时,y 趋近什么?

  • 如果 y 趋近某个固定数 b → 存在水平渐近线 y = b
  • 如果 y 走向无穷 → 不存在水平渐近线

🔄 端部行为可能性

当 x 趋于无穷时,三种可能:

趋近水平线

存在水平渐近线

上升至无穷

不存在水平渐近线

下降至负无穷

不存在水平渐近线

↔️ 两侧可以有不同的渐近线!

y = 2 y = -1 当 x → -∞ y → -1 当 x → +∞ y → 2

本例中:

  • 当 x 趋于 \(+\infty\)(向右):y 趋近 2
  • 当 x 趋于 \(-\infty\)(向左):y 趋近 -1

✏️ 经典示例:y = 1/x

y = 0 x = 0 趋近 y=0 趋近 y=0

函数 y = 1/x 有:

  • 垂直渐近线:x = 0(除以零)
  • 水平渐近线:y = 0(当 x 很大时,1/x 接近 0)

🔍 如何从图象识别水平渐近线?

💡 观察图象的"端部":

  1. 远行时,会发生什么?
  2. 远行时,会发生什么?

如果图象"变得平直"并趋近水平线 → 就有水平渐近线!

📝 总结

水平渐近线:图象在端部趋近的直线 y = b

描述 x → ±∞ 时的行为

两侧可以有不同的渐近线

图象中:用水平虚线标记