Тема . Математический анализ
.07 Исследование графиков на касательные и асимптоты
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела математический анализ
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#52369

Найти асимптоты графика функции y = xarcctg(x)

Показать ответ и решение

Данная нам функция является произведением двух непрерывных на ℝ  функций, то есть она и сама непрерывна на ℝ  . Значит, вертикальных асимптот у нее нет. Наклонные асимптоты существуют, если существуют конечные пределы:

         f(x)
k = xl→im∞ -----
           x

b =  lim  f(x)− kx
    x→ ∞

Найдем их:

           f(x)
k1 =  lim   -----=  lim   arcctg(x) = 0
     x→+ ∞  x     x→+ ∞

           f(x)-
k2 = xli→m−∞   x  =  xl→im−∞ arcctg(x) = π

b1 =  lim  f(x)−  k1x =  lim  x arcctg(x)
    x→+ ∞             x→+ ∞

Найдём предел:

                           π                  π − arctg 1        π − arcctgy
  lim  x arcctg(x) =  lim   x(--− arctg x) = lim  2--------y-=  lim  -2----------
x→+ ∞              x→+ ∞   2             y→0+      y        y→0+      y

(Мы здесь воспользовались тем, что при y > 0  выполнено тождество arctg 1y = arcctgy  ) Далее, по формуле Тейлора при y → 0+  :

                                        π
arcctgy = arcctg(0)+ arcctg ′(0)y + ¯o(y) =--− y + ¯o(y)
                                        2

Следовательно,

     -π2 −-arcctgy        π2 −-(π2 −-y-+-¯o(y))
yl→im0+      y      = yl→im0+         y         =  1

Аналогично найдем b2   :

b2 =  lim   f(x)− k2x =  lim  xarcctg(x)− πx =   lim  x (arcctg(x)− π ) =
     x→− ∞             x→ −∞                   x→−∞

       arcctg(1)− π
=  lim  -------y-----
  y→0−       y

Вновь воспользуемся тождеством, верным при y < 0  :

      1-
arcctg y = arctgy + π

Тем самым:

            1
 lim  arcctg(y)−-π-=  lim   arctg-y +-π-−-π-= lim  arctgy-
y→0−       y        y→0 −       y         y→0 −   y

Но поскольку при y →  0  arctgy ∼ y  , то этот последний предел также равен 1. Получается, что у функции две асимптоты: y = 1  и y = πx + 1  .

Посмотрим на соответствующие графики и проверим, что все правильно. Слева график функции, справа добавлены асимптоты:

PIC

PIC

Видно, что асимптоты найдены верно.

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!