套路

作差验证渐近线

把曲线解成 y=f(x)y=f(x),与候选直线 y=kxy=kx 作差并分子有理化,差趋于 00 就证明了它是渐近线。

套路说明

渐近线不是「背出来的斜率」,而是一句可验证的话:曲线与直线的竖直距离趋于零。 于是验证只有一步——作差,再想办法让差看得出趋势。

对根式型的曲线(圆锥曲线解出 yy 之后都是这一型),标准动作是分子有理化:

U−V=U−V2U+V.\sqrt{U}-V=\frac{U-V^{2}}{\sqrt{U}+V}.

分子往往把最高次项消掉、只剩一个常数,分母却趋于无穷,于是整个差趋于 00,证毕。

一个样板

验证 y=baxy=\dfrac{b}{a}x 是 x2a2−y2b2=1\dfrac{x^{2}}{a^{2}}-\dfrac{y^{2}}{b^{2}}=1 在第一象限那一支的渐近线:

bax2−a2−bax=ba⋅(x2−a2)−x2x2−a2+x=−abx2−a2+x→x→+∞0.\frac{b}{a}\sqrt{x^{2}-a^{2}}-\frac{b}{a}x =\frac{b}{a}\cdot\frac{(x^{2}-a^{2})-x^{2}}{\sqrt{x^{2}-a^{2}}+x} =\frac{-ab}{\sqrt{x^{2}-a^{2}}+x}\xrightarrow[x\to+\infty]{}0 .

分子被压成了常数 −ab-ab,分母无界,差就归零了。顺带读出一条信息:差恒为负, 所以曲线始终在渐近线下方,永不相交——「渐近」两个字的两半(越来越近、碰不到)都在这一个式子里。

什么时候用它

  • 拿不准斜率是 ba\dfrac{b}{a} 还是 ab\dfrac{a}{b} 时:作一次差比回忆公式可靠,算错了差就不趋于 00。
  • 方程不是标准形(旋转过、平移过、或者写成 xy=kxy=k)时:公式套不上,作差照样能验。
  • 要说明「只是渐近、不相交」:把差写成上面那种分式,符号一眼可判。

快捷的找法(找完仍要验)

把方程右边的常数换成 00,解出来的直线就是候选渐近线: x2a2−y2b2=0  ⟺  y=±bax\dfrac{x^{2}}{a^{2}}-\dfrac{y^{2}}{b^{2}}=0\iff y=\pm\dfrac{b}{a}x。 这是找,不是证——它给的是「无穷远处方程的主部」,可靠但没有说明差趋于零。 考场上找完直接写,心里要清楚证在哪儿。

学它之前先会

共 2 条前置、最深 2 层。

共 1 道题考到本条。