You need to enable JavaScript to run this app.
最新活动
大模型
产品
解决方案
定价
生态与合作
支持与服务
开发者
了解我们

曲线在x、y趋向无穷时的行为分析及抛物线近似结果的意义疑问

曲线在x、y趋向无穷时的行为分析及抛物线近似结果的意义疑问

咱们先从熟悉的双曲线说起哈——比如有这么个双曲线方程:
$$\frac{x2}{a2}=\frac{y2}{b2}+1$$
当x和y都变得非常大的时候,你想想,右边的那个“1”和$x2$、$y2$比起来,是不是小到可以忽略不计了?这时候方程就近似成了:
$$\frac{x2}{a2}\approx\frac{y2}{b2}$$
整理一下就是$y=\pm\frac{b}{a}x$。

这时候有意思的点来了:当x、y足够大时,双曲线的形状几乎就和这两条直线重合,但你要是把这两条直线的方程代回原双曲线方程去求解,会发现根本没有实数解。这就正好符合渐近线的定义:既在变量趋向无穷时和曲线无限接近,又永远不会和曲线相交。

那问题来了,要是咱们对抛物线做同样的操作呢?比如拿抛物线方程$y^2=4ax$来说,当x、y趋向无穷大时,按照类似的思路去近似,最后居然得到了$y=0$?这结果看起来有点奇怪,它到底有没有意义?能告诉我们关于抛物线的什么性质吗?

其实这里的关键是,抛物线和双曲线的“无穷远行为”本质上是不一样的:

  • 双曲线有两个分支,它们会分别朝着固定的直线方向无限延伸,最终无限趋近于那两条渐近线;
  • 但抛物线的开口是单向无限延伸的,它并没有趋向于某条有限直线的趋势。在欧氏几何里,抛物线是没有有限渐近线的——你看,$y=0$是x轴,抛物线和x轴只在原点相交,当x趋向无穷大时,y是跟着$\sqrt{x}$一起增长的,根本不会靠近x轴,所以这个$y=0$的结果其实是咱们用双曲线的近似方法套用到抛物线上时,得到的一个“无效”近似,因为这种方法并不适用于抛物线的结构。

换句话说,双曲线的近似逻辑是基于“常数项相对于高次项可忽略”,但抛物线的方程里没有这样的常数项,它的变量增长是平方和一次项的关系,强行用同样的取舍方式,自然会得到不符合实际行为的结果。

备注:内容来源于stack exchange,提问作者Anonymous

火山引擎 最新活动