점근선

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asymptote ·
점근선이 y=±1\boldsymbol{y=\pm 1}[math( boldsymbol{y={mathbf{erf}}(x)} )]의 그래프

어떠한 곡선에 대하여 곡선 위의 점이 무한히 원점에서 멀어질수록 그 점에서 한 직선과의 거리가 0에 한없이 가까워질 때[1][2], 점점(漸) 가까워지는(近) 선(線)이라는 뜻에서 그 직선을 점근선(漸近線)이라 한다.

점근선이 생기는 대표적인 함수는 유리함수, 무리함수, 탄젠트함수가 있고, 이차곡선 중에서는 쌍곡선이 대표적이다.

한 곡선 y=f(x)y=f(x)의 점근선이 mx+nmx+n일 때, 상수 mm, nn은 아래와 같이 구한다.

m=limx±f(x)xn=limx±{f(x)mx}\displaystyle \begin{aligned} m&=\lim_{x \to \pm \infty} \frac{f(x)}{x} \\ n&=\lim_{x \to \pm \infty} \{ f(x)-mx \} \end{aligned}

해석적 정수론에서는 소수 정리에서 소수 계량 함수로그 적분 함수합성함수 y=π(x)/li(x)y = \pi(x)/{\rm li}(x)의 점근선 y=1y=1을 다루며, 밀레니엄 문제의 하나인 리만 가설이 여기에 연관되어 있다.

[1]x±x \to \pm \infty일 때 f(x)f(x)가 특정 값에 수렴하거나, xx의 특정 값에서 f(x)f(x)±\pm \infty로 발산할 때[2] 물론 함수가 점근선의 값을 갖지 않아야 하는 법은 없다. 가령 아래의 프레넬 적분 함수는 점근선이 y=±1/2y=\pm 1/2이지만, 함숫값이 ±1/2\pm 1/2인 점이 무수히 존재한다.
파일:나무_프레넬적분_그래프_NEW.png