(3)曲线y=xln(2+(1)/(x))的渐近线为____
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查曲线渐近线的求解,包括垂直渐近线和斜渐近线的判断与计算。
解题核心思路:
- 垂直渐近线:寻找函数中使分母为零或对数函数内部趋近于零的点,分析函数在该点附近的趋势。
- 斜渐近线:当$x \to \infty$时,若$\lim_{x \to \infty} \frac{y}{x}$存在,则进一步计算$\lim_{x \to \infty} (y - a x)$得到斜渐近线方程$y = a x + b$。
破题关键点:
- 垂直渐近线:通过分析$\ln(2 + \frac{1}{x})$的定义域,找到使内部表达式趋近于零的$x$值。
- 斜渐近线:利用泰勒展开或等价无穷小替换展开$\ln(2 + \frac{1}{x})$,结合$x$的主导项推导渐近线方程。
垂直渐近线分析
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确定对数函数定义域:
$\ln\left(2 + \frac{1}{x}\right)$存在当且仅当$2 + \frac{1}{x} > 0$,即$\frac{1}{x} > -2$。- 当$x > 0$时,$\frac{1}{x} > -2$恒成立。
- 当$x < 0$时,$\frac{1}{x} > -2 \implies x > -\frac{1}{2}$。
因此,定义域为$x > 0$或$-\frac{1}{2} < x < 0$。
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分析$x \to -\frac{1}{2}^-$时的趋势:
当$x \to -\frac{1}{2}^-$(从左侧趋近),$\frac{1}{x} \to -2^+$,故$2 + \frac{1}{x} \to 0^+$,$\ln\left(2 + \frac{1}{x}\right) \to -\infty$。
此时$y = x \ln\left(2 + \frac{1}{x}\right) \to (-\frac{1}{2}) \cdot (-\infty) = +\infty$,故$x = -\frac{1}{2}$为垂直渐近线。
斜渐近线分析
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展开$\ln(2 + \frac{1}{x})$:
当$x \to \infty$时,$\frac{1}{x}$趋近于$0$,利用泰勒展开:
$\ln\left(2 + \frac{1}{x}\right) = \ln 2 + \frac{1}{2x} - \frac{1}{8x^2} + \cdots$ -
代入原函数并化简:
$y = x \left( \ln 2 + \frac{1}{2x} - \frac{1}{8x^2} + \cdots \right) = x \ln 2 + \frac{1}{2} - \frac{1}{8x} + \cdots$ -
确定斜渐近线:
当$x \to \infty$时,高阶小项$\frac{1}{8x}$等趋近于$0$,故$y \approx x \ln 2 + \frac{1}{2}$,即斜渐近线为$y = x \ln 2 + \frac{1}{2}$。