题目
(12)曲线 =dfrac (x+4sin x)(5x-2cos x) 的水平渐近线方程为 __
题目解答
答案
解析
水平渐近线的求解关键在于分析函数在$x$趋向于正无穷或负无穷时的极限值。对于分式函数,当分子和分母的最高次项次数相同时,水平渐近线为最高次项系数之比。本题中,分子和分母的主导项均为一次项,因此只需比较$x$和$5x$的系数,即可快速确定渐近线方程。
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分析分子和分母的主导项
当$x$趋向于正无穷或负无穷时,分子$x + 4\sin x$中的$x$项主导,因为$\sin x$的取值范围为$[-1, 1]$,其绝对值远小于$x$;同理,分母$5x - 2\cos x$中的$5x$项主导,$\cos x$的绝对值同样远小于$5x$。 -
简化分式
将分子和分母的主导项代入分式,得到近似表达式:
$\frac{x}{5x} = \frac{1}{5}$ -
验证极限
严格计算极限:
$\lim_{x \to \pm\infty} \frac{x + 4\sin x}{5x - 2\cos x} = \lim_{x \to \pm\infty} \frac{1 + \frac{4\sin x}{x}}{5 - \frac{2\cos x}{x}} = \frac{1 + 0}{5 - 0} = \frac{1}{5}$
其中,$\frac{\sin x}{x}$和$\frac{\cos x}{x}$均趋向于$0$,因为$\sin x$和$\cos x$有界,而分母$x$趋向于无穷大。