خط 1 = y را مجانب نمودار (y = f(x می نامیم هرگاه حداقل یکی از دو شرط زیر برقرار باشد.
lim (الف
\mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } f(x) = L (ب
به عنوان مثال، در هر یک از شکل های زیر خط ۱ = مجانب افقی نمودارها است. چرا؟
۱ اگر دامنه ی تابعی بین دو عدد حقیقی محدود باشد آن تابع دارای مجانب افقی نیست.
۲ طبق تعریف ، تابع ثابت در صورت محدود نبودن دامنه ی آن مجانب افقی خودش می باشد.
برای محاسبه ی مجانب افقی یک تابع کافی است که حد تابع را در بی نهایت ( مثبت یا منفی یا هر دو )محاسبه کنیم و در صورتی که این حد عدد حقیقی L شود معادله ی y = L مجانب افقی تابع است.
مثال
مجانب های افقی و قائم تابع f(x) = \frac{{2x - 1}}{{x + 1}}را به دست آورید.
چون
\begin{array}{l}\mathop {\lim }\limits_{x \to {{( - 1)}^ + }} f(x) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {{( - 1)}^ + }} \frac{{2x - 1}}{{x + 1}} = - \infty \\\\\mathop {\lim }\limits_{x \to {{( - 1)}^ - }} f(x) = \mathop {\lim }\limits_{x \to {{( - 1)}^ - }} \frac{{2x - 1}}{{x + 1}} = + \infty \end{array}
پس خط x=-1 که همان ریشه ی مخرج تابع است. مجانب قائم نمودار تابع می باشد.
از طرفی چون :
\mathop {\lim }\limits_{x \to \pm \infty } f(x) = \mathop {\lim }\limits_{x \to \pm \infty } \frac{{2x - 1}}{{x + 1}} = 2
پس خطy=2 مجانب افقی نمودار تابع است.
مجانب های افقی توابع زیر را در صورت وجود به دست آورید.
f(x) = \frac{1}{x} + \frac{1}{{\sqrt {1 - {x^2}} }} 1
f(x) = \frac{{1 - {x^3}}}{{3 + 3{x^3}}} 2
f(x) = \frac{{x + 1}}{{\sqrt {{x^2} + 2x + 5} }} 3
f(x) = 2x + \sqrt {4{x^2} - 1} 4
1
\begin{array}{l}1 - {x^2} > 0 \to - {x^2} > - 1 \to {x^2} < 1 \to - 1 < x < 1\\\\{D_f} = ( - 1,1) - \left\{ 0 \right\}\end{array}
دامنه ی تابع محدود است. پس X نمی تواند به سمت \pm \infty میل کند پس تابع مجانب افقی ندارد.
2
\begin{array}{l}{D_f} = R - \left\{ { - 1} \right\}\\\\\mathop {\lim }\limits_{x \to \pm \infty } f(x) = \mathop {\lim }\limits_{x \to \pm \infty } \frac{{1 - {x^3}}}{{3 + 3{x^3}}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to \pm \infty } \frac{{ - {x^3}}}{{3{x^3}}} = - \frac{1}{3}\end{array}
در نتیجه خطy = - \frac{1}{3} مجانب افقی است.
3
{x^2} + 2x + 5 = 0 \to ({x^2} + 2x + 5) + 1 = 0 \to {(x + 2)^2} + 1 = 0 \to {(x + 2)^2} = - 1
معادله ریشه ندارد و عبارت زیر رادیکال همواره مثبت است. لذا {D_f} = R
\begin{array}{l}\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } f(x) = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \frac{{x + 1}}{{\sqrt {{x^2} + 2x + 5} }} = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \frac{x}{{x + (\frac{2}{2})}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \frac{x}{x} = 1\\\\\mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } f(x) = \mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } \frac{{x + 1}}{{\sqrt {{x^2} + 2x + 5} }} = \mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } \frac{x}{{ - (x + \frac{2}{2})}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \frac{x}{{ - x}} = - 1\end{array}
پس خط های y=1و y=-1مجانب های افقی هستند.
4
\begin{array}{l}4{x^2} - 1 \ge 0 \to 4{x^2} \ge 1 \to {x^2} - 1 \ge \frac{1}{4} \to x \le - \frac{1}{2}\\\\\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } f(x) = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } (2x + \sqrt {4{x^2} - 1} ) = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } (2x + \sqrt {4(x + \frac{0}{8}} ))\\\\\mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } f(x) = \mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } (2x + \sqrt {4{x^2} - 1} ) = \mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } (2x + \sqrt {4(x + \frac{0}{8}} ))\\\\\mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } (2x - 2x) = 0\end{array}
پس تابع در شاخه ی + \infty مجانب افقی ندارد ولی در شاخه ی - \infty مجانب افقی دارد و خط ۰ = y مجانب
افقی آن است.
مقدار nو m را طوری بیابید که خطy=2 وقتیx \to + \infty یک مجانب افقی نمودار تابع زیر باشد
f(x) = mx + n + \sqrt {4{x^2} - 48x + 5}
\begin{array}{l}y = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } f(x) = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } f(x)\left[ {mx + n + \sqrt 4 (x + \frac{{ - 48}}{8})} \right] = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } = (mx + n + 2x - 12)\\\\\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } f(x)\left[ {(m + 2)x + + (n - 12)} \right] = 2\left\langle \begin{array}{l}m + 2 = 0 \to m = - 2\\\\n - 12 = 2 \to n = 14\end{array} \right.\end{array}
تهیه کننده : جابر عامری