Энциклопедия Брокгауза и Ефрона - асимптота

(от греч. слов: a, sun, piptw) - несовпадающая. Под асимптотой подразумевается такая линия, которая, будучи неопределенно продолжена, приближается к данной кривой линии или к некоторой ее части так, что расстояние между общими линиями делается менее всякой данной величины, иначе говоря, А. касается данной кривой линии на бесконечном расстоянии от начала координат. Всякая другая линия, параллельная А., хотя и приближается непрестанно к кривой, однако не может быть названа в свою очередь А., так как расстояние ее от кривой не может быть уменьшено по произволению. Таким образом, число А. для каждой кривой вполне ограничено. С тех пор как греческие геометры стали исследовать свойство кривых линий, образующихся на поверхности конуса от пересечения его плоскостью, стало известным, что ветви гиперболы, будучи неопределенно продолжены, непрестанно сближаются с двумя прямыми линиями, исходящими из центра гиперболы и одинаково наклоненными к её оси. Эти прямые, о которых упоминает уже Архимед, были еще в древности названы А. и сохранили свое название и по настоящее время. Впоследствии Ньютон показал, что существуют криволинейные А. не только в кривых трансцендентных, но даже в алгебраических, начиная с 3 порядка последних. Действительно, ныне различают А. прямолинейные и криволинейные, но, обыкновенно, прямолинейной А. присваивают название Асимп., называя криволинейную - асимптотической кривой. Основываясь на вышеприведенном определении, что прямолинейная А. есть касательная к кривой в точке, бесконечно удаленной от начала координат, легко найти уравнение А. данной кривой. В самом деле, пусть y=f(x) есть уравнение кривой линии, уравнение касательной ее в точке, определенной координатами х и у, будет, как известно, или . Чтобы перейти от касательной к А., стоит сделать одно из следующих предположений: 1) х и у =+? , 2) x=+?, а у=конечному числу и 3) у= +?, а х=конечному числу, так как этими предположениями мы выражаем, что точка касания находится на бесконечном расстоянии от начала координат. Так, для гиперболы, определяемой уравнением , находим Полагая х =?, найдем , следовательно уравнение А. рассматриваемой гиперболы будет или, что все равно, , последние два уравнения показывают, что гипербола имеет две А. Можно также определить А. следующим образом. Пусть будет Y А. =Х+В уравнение А., непараллельной оси у. Ордината у кривой, соответствующая абсциссе х, для весьма больших величин сей абсциссы, будет очень мало разниться от ординаты Y а-ты, так что можно ее принять у=Ах+В+e , подразумевая под e количество, уничтожающееся вместе с I/x. Итак, полагая х=? , найдем , и пред. (у - Ах)= пред. (В+e)=В. Следовательно, для определения постоянного количества стоит только в уравнении кривой положить или y=xq и найти предел, к которому стремится q для бесконечно больших значений х. Величина В определится, если в уравнении кривой примем у - Ах = n, или y = Ax + n. Изменив х на у и наоборот, и рассуждая также, как и выше, найдем А., непараллельные оси х. Так, например, уравнение рассмотренной нами гиперболы, через подстановку qx вместо у, дает или полагая х =?, найдём , или Полагая в том же уравнении получим или , где, полагая х=?, получим n=0=B, следовательно, уравнение А. предложенной гиперболы будет, как и выше, , что и требовалось доказать. бесчисленное множество кривых имеет А., укажем, кроме упомянутой уже гиперболы, следующие кривые, имеющие А.: конхоида, логарифмическая линия, циссоида, декартов лист и др. Пример асимптотической кривой усматриваем в кривой 3-го порядка, определяемой уравнением y=х2 + I/х. Очевидно, что по мере увеличения абсциссы х в положительную или отрицательную сторону, член I/x будет неопределенно уменьшаться, а х2 увеличиваться, так что ордината у будет приближаться все более и более к значению х2, которого однако никогда не достигает. Отсюда ясно, что рассматриваемая нами кривая имеет А-ской кривой параболу, определяемую уравнением у=х2 Для весьма малых положительных или отрицательных значений абсциссы х случится обратное положение: численная величина дроби I/x неопределённо возрастает, а х2 напротив того, уменьшается, так что ордината у будет стремиться к равенству с I/x , таким образом, равностороння гипербола, отнесенная в своим асимптотам, будет также А-ою предложенной кривой.