kaoyan2advanced 高等数学 第29题

教材习题

📝 题目

### 第29题

曲线 $x^{3}+y^{3}=y^{2}$ 的斜渐近线方程为 $\_\_\_\_$ .

建议答题时问 $\leqslant 5 \mathrm{~min}$

💡 答案解析

**答案**:$\displaystyle y = -x + \frac{1}{3}$ **解析**:步骤1:由$x^3 + y^3 = y^2$,当$x \to \infty$时,$y \to -\infty$。设斜渐近线$y = kx + b$,$\displaystyle k = \lim_{x \to -\infty} \frac{y}{x}$。由方程除以$x^3$,得$\displaystyle 1 + (\frac{y}{x})^3 = \frac{y^2}{x^3}$,令$\displaystyle t = \frac{y}{x}$,则$\displaystyle 1 + t^3 = \frac{t^2}{x}$,当$x \to -\infty$时,右边$\to 0$,故$1+t^3=0$,$t=-1$,即$k=-1$。 步骤2:$\displaystyle b = \lim_{x \to -\infty} (y + x) = \lim_{x \to -\infty} \frac{y^2}{y^2 - xy + x^2}$?由$y^3 = y^2 - x^3$,则$\displaystyle y + x = \frac{y^3 + x^3}{y^2 - xy + x^2} = \frac{y^2}{y^2 - xy + x^2}$,当$x \to -\infty$时,$y \sim -x$,分母$\sim 3x^2$,分子$\sim x^2$,故$\displaystyle b = \frac{1}{3}$。渐近线为$\displaystyle y = -x + \frac{1}{3}$。 **难度**:★★★☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/3
目标:确定斜渐近线斜率k
由方程 $x^3 + y^3 = y^2$,当 $x \to -\infty$ 时,$y \to -\infty$。设斜渐近线为 $y = kx + b$,则 $k = \lim\limits_{x \to -\infty} \frac{y}{x}$。将原方程两边除以 $x^3$,得 $1 + \left(\frac{y}{x}\right)^3 = \frac{y^2}{x^3}$。令 $t = \frac{y}{x}$,则 $1 + t^3 = \frac{t^2}{x}$。当 $x \to -\infty$ 时,右边趋于 $0$,故 $1 + t^3 = 0$,解得 $t = -1$,即 $k = -1$。
公式:$$k = \lim_{x \to -\infty} \frac{y}{x}$$
提示:注意x趋于负无穷时y也趋于负无穷
步骤 2/3
目标:计算截距b
由 $b = \lim\limits_{x \to -\infty} (y + x)$。利用 $y^3 = y^2 - x^3$,得 $y + x = \frac{y^3 + x^3}{y^2 - xy + x^2} = \frac{y^2}{y^2 - xy + x^2}$。当 $x \to -\infty$ 时,$y \sim -x$,分母 $\sim 3x^2$,分子 $\sim x^2$,故 $b = \frac{1}{3}$。
公式:$$b = \lim\limits_{x \to -\infty} (y + x) = \frac{1}{3}$$
提示:注意x趋于负无穷时y~-x
步骤 3/3
目标:写出斜渐近线方程
因此,斜渐近线方程为 $y = -x + \frac{1}{3}$。
公式:$$y = kx + b, \quad k = \lim_{x \to \infty} \frac{y}{x}, \quad b = \lim_{x \to \infty} (y - kx)$$
提示:注意隐函数求极限时需考虑对称性

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