How to Find Asymptotes Algebraically?
1.बीजीय अनन्तस्पर्शियाँ कैसे ज्ञात करें? (How to Find Asymptotes Algebraically?),बीजीय वक्र की अनन्तस्पर्शियाँ ज्ञात करना (To Find Asymptotes of Algebraic Curves):
बीजीय अनन्तस्पर्शियाँ कैसे ज्ञात करें? (How to Find Asymptotes Algebraically?) इसको ज्ञात करने की कई विधियां हैं जैसे व्यापक विधि,लघु विधि,अक्षों के समान्तर अनन्तस्पर्शियाँ ज्ञात करना,वैकल्पिक विधियाँ,सीमा विधि तथा निरीक्षण द्वारा अनन्तस्पर्शी ज्ञात करना इत्यादि।
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2.बीजीय अनन्तस्पर्शियाँ कैसे ज्ञात करें पर आधारित उदाहरण (Examples Based on How to Find Asymptotes Algebraically?):
निम्न वक्रों की अनन्तस्पर्शियाँ ज्ञात कीजिएः
(Find the asymptotes of the following curves):
Example:19. x^4+x^2 y^2-a^2\left(x^2+y^2\right)=0
Solution: x^4+x^2 y^2-a^2 \left(x^2+y^2\right)=0 \\ \Rightarrow x^4+\left(x^2-a^2\right) y^2-a^2 x^2=0
x की उच्चतम घात के गुणांक को शून्य रखने पर हमें कोई अनन्तस्पर्शी प्राप्त नहीं होती क्योंकि x^4 का गुणांक अचर है।अतः x-अक्ष के समान्तर कोई अनन्तस्पर्शी नहीं है।
y की उच्चतम घात 2 के गुणांक को शून्य रखने परः
x^2-a^2=0 \Rightarrow x=\pm a
जो कि अभीष्ट y-अक्ष के समान्तर अनन्तस्पर्शियाँ हैं।
Example:20. x^2 y^2-a^2\left(x^2+y^2\right)=0
Solution: x^2 y^2-a^2\left(x^2+y^2\right)=0 \\ \Rightarrow \left(y^2-a^2\right) x^2-a^2 y^2=0
x की उच्चतम घात 2 के गुणांक को शून्य के बराबर रखने परः
y^2-a^2=0 \Rightarrow y=\pm a \\ \left(x^2-a^2\right) y^2-a^2 x^2=0
y की उच्चतम घात 2 के गुणांक को शून्य के बराबर रखने परः
x^2-a^2=0 \Rightarrow x=\pm a \\ x=\pm a, y=\pm a
जो कि अभीष्ट y-अक्ष और x-अक्ष के समान्तर अनन्तस्पर्शियाँ हैं।
Example:21. x^3+2 x^2 y+x y^2-x^2-x y+2=0
Solution: x^3+2 x^2 y+x y^2-x^2-x y+2=0
x की उच्चतम घात के गुणांक को शून्य रखने पर हमें कोई अनन्तस्पर्शी प्राप्त नहीं होती क्योंकि का गुणांक अचर है।अतः x-अक्ष के समान्तर कोई अनन्तस्पर्शी नहीं है।
y की उच्चतम घात 2 के गुणांक को शून्य रखने परः
x=0
जो कि अभीष्ट y-अक्ष के समान्तर अनन्तस्पर्शी है।
Example:22. (x-2)(x-3) y^2-9 x^2=0
Solution: (x-2)(x-3) y^2-9 x^2=0
y की उच्चतम घात 2 के गुणांक को शून्य रखने परः
(x-2)(x-3)=0 \Rightarrow x=2, x=3 \\ \left(y^2-9\right) x^2-5 x y^2+6 y^2=0
x की उच्चतम घात 2 के गुणांक को शून्य रखने परः
y^2-9=0 \Rightarrow y=\pm 3 \\ x=2, x=3, y=\pm 3
जो कि y-अक्ष तथा x-अक्ष के समान्तर अनन्तस्पर्शियाँ हैं।
Example:23. y^2\left(x^2-a^2\right)=x
Solution: y^2\left(x^2-a^2\right)=x
y की उच्चतम घात 2 के गुणांक को शून्य रखने परः
x^2-a^2=0 \Rightarrow x=\pm a \\ x^2 y^2-a^2 y^2-x=0
x की उच्चतम घात 2 के गुणांक को शून्य रखने परः
y^2=0 \Rightarrow y=0 \\ x=\pm a, y=0
जो कि y-अक्ष तथा x-अक्ष के समान्तर अनन्तस्पर्शियाँ हैं।
Example:24. x^3+3 x y^2+y^2+2 x+y=0
Solution: x^3+3 x y^2+y^2+2 x+y=0 \\ x^3+(3 x+1) y^2+2 x+y=0
x की उच्चतम घात के गुणांक को शून्य रखने पर हमें कोई अनन्तस्पर्शी प्राप्त नहीं होती क्योंकि x^3 का गुणांक अचर है।अतः x-अक्ष के समान्तर कोई अनन्तस्पर्शी नहीं है।
y की उच्चतम घात 2 के गुणांक को शून्य रखने परः
3x+1=0
जो कि अभीष्ट y-अक्ष के समान्तर अनन्तस्पर्शी है।
Example:25. \frac{a^3}{x^3}-\frac{b^3}{y^3}=1
Solution: \frac{a^3}{x^3}-\frac{b^3}{y^3}=1 \\ \Rightarrow a^3 y^3-b^3 x^3=x^3 y^3 \\ \Rightarrow \left(a^3-x^3\right) y^3-b^3 x^3=0
y की उच्चतम घात 3 के गुणांक को शून्य रखने परः
a^3-x^3=0 \Rightarrow x=a \\ \left(y^3+b^3\right) x^3-a^3 y^3=0
x की उच्चतम घात 3 के गुणांक को शून्य रखने परः
y^3+b^3=0 \Rightarrow(y+b) \left(y^2-b y+b^2\right)=0 \\ \Rightarrow y+b=0 \\ \Rightarrow y+b=0, x=a
जो कि x-अक्ष और y-अक्ष के समान्तर अनन्तस्पर्शियाँ हैं।
निम्न वक्रों की अनन्तस्पर्शियाँ ज्ञात कीजिएः
(Find the asymptotes of the following curves):
Example:26. x y\left(x^2-y^2\right)\left(x^2-4 y^2\right)+x y\left(x^2-a^2\right)+x^2+y^2-7=0
Solution: xy\left(x^2-y^2\right)\left(x^2-4 y^2\right)+x y\left(x^2-a^2\right)+x^2+y^2-7=0 \\ \Rightarrow x^5 y-5 x^3 y^3+x y^5+x y\left(x^2-a^2\right)+x^2+y^2-7=0
x की उच्चतम घात 5 के गुणांक को शून्य रखने परः
y=0
y की उच्चतम घात 5 के गुणांक को शून्य रखने परः
x=0
x=0,y=0
जो कि y-अक्ष तथा x-अक्ष के समान्तर अनन्तस्पर्शियाँ हैं।
\Rightarrow xy(x-y)(x+y)(x-2 y)(x+2 y)+x y\left(x^2-a^2\right)+x^2+y^2-7=0
गुणनखण्ड x-y के संगत अनन्तस्पर्शी होगीः
x-y=0 \Rightarrow \frac{y}{x}=1 \\ \frac{x y(x-y)(x+y)(x-2 y)(x+2 y)}{x y(x+y)(x-2 y)(x+2 y)}+ \frac{xy\left( x^2-a^2\right)}{x y(x+y)(x-2 y)(x+2y)} +\frac{x^2+y^2-7}{x y(x+y)(x-2 y)(x+2 y)}=0 \\ \Rightarrow x-y+\lim_{\substack{x \rightarrow \infty \\ \left( \frac{y}{x}\right) \rightarrow 1}} \frac{x^2 \left(1-\frac{a^2}{x^2}\right)}{x^3\left(1+\frac{y}{x}\right)\left(1-\frac{2 y}{x}\right)\left(1+\frac{2 y}{x} \right)} +\lim_{\substack{x \rightarrow \infty \\ \left( \frac{y}{x}\right) \rightarrow 1}} \frac{x^2 \left(1+ \frac{y^2}{x^2}-\frac{7}{x^2}\right)}{x^4 y\left(1+\frac{y}{x}\right)\left(1-\frac{2 y}{x}\right)\left(1+\frac{2y}{x}\right)}=0 \\ \Rightarrow x-y+0+0=0 \\ \Rightarrow x-y=0
गुणनखण्ड x+y के संगत अनन्तस्पर्शी होगीः
x+y=0 \Rightarrow \frac{y}{x}=-1 \\ \frac{x y(x-y)(x+y)(x-2 y)(x+2 y)}{x y(x-y)(x-2 y)(x+2 y)}+\frac{x y\left(x^2-a^2\right)}{x y(x+y)(x-2 y)(x+2 y)}+\frac{x^2+y^2-7}{x y(x+y)(x-2 y)(x+2y)}=0 \\ \Rightarrow x+y+\lim_{\substack{x \rightarrow \infty \\ \left( \frac{y}{x}\right) \rightarrow -1}} \frac{x^2\left(1-\frac{a^2}{x^2}\right)}{x^3\left(1+\frac{y}{x}\right)\left(1+\frac{2 y}{x}\right)\left(1-\frac{2 y}{x}\right)} + \lim_{\substack{x \rightarrow \infty \\ \left( \frac{y}{x}\right) \rightarrow -1}} \frac{x^2\left(1+\frac{y}{x^2}-\frac{7}{x^2}\right)}{x^{4}y\left(1+\frac{y}{x}\right)\left(1-\frac{2 y}{x}\right)\left(1+\frac{2y}{x}\right)}=0 \\ \Rightarrow x+y=0
x-2y के संगत अनन्तस्पर्शी होगीः
x-2 y=0 \Rightarrow \frac{y}{x}=\frac{1}{2} \\ x-2 y+ \lim_{\substack{x \rightarrow \infty \\ \left( \frac{y}{x}\right) \rightarrow \frac{1}{2}}} \frac{x^3 y\left(1-\frac{a^2}{x^2}\right)}{x^4 y\left(1-\frac{y}{x}\right)\left(1+\frac{y}{x}\right)\left(1+\frac{2 y}{x}\right)}+\lim _{\substack{x \rightarrow \infty \\
\frac{y}{x} \rightarrow \frac{1}{2}}} \frac{x^2\left(1+\frac{y^2}{x^2}-\frac{7}{x^2}\right)}{x^4 y\left(1+ \frac{y}{x}\right)\left(1-\frac{y}{x}\right)\left(1+\frac{2 y}{x}\right)}=0 \\ \Rightarrow x-2 y+0+0=0 \Rightarrow x-2 y=0
x+2y के संगत अनन्तस्पर्शी होगीः
x+2 y=0 \Rightarrow \frac{y}{x}=-\frac{1}{2} \\ x+2 y+ \lim_{\substack{x \rightarrow \infty \\ \left( \frac{y}{x}\right) \rightarrow -\frac{1}{2}}} \frac{x^3 y\left(1-\frac{a^2}{x^2}\right)}{x^4 y(1-\frac{y}{x})(1+\frac{y}{x})\left(1-\frac{2 y}{x}\right)}+\lim_{\substack{x \rightarrow \infty \\ \left( \frac{y}{x}\right) \rightarrow -\frac{1}{2}}} \frac{x^2\left(1+\frac{y^2}{x^2}-\frac{7}{x^2}\right)}{x^4 y\left(1+\frac{y}{x}\right)\left(1-\frac{y}{x}\right)\left(1-\frac{2y}{x}\right)}=0 \\ \Rightarrow x+2y+\lim_{\substack{x \rightarrow \infty \\ \left( \frac{y}{x}\right) \rightarrow -\frac{1}{2}}} \frac{\left(1-\frac{a^2}{x^2}\right)}{x\left(1-\frac{y}{x}\right) \left(1+\frac{y}{x}\right)\left(1-\frac{2 y}{x}\right)}+\lim_{\substack{x \rightarrow \infty \\ \left( \frac{y}{x}\right) \rightarrow -\frac{1}{2}}} \frac{\left(1+\frac{y^2}{x^2}-\frac{7}{x^{2}}\right)}{x^2 y\left(1+ \frac{y}{x}\right)\left(1-\frac{y}{x}\right)\left(1-\frac{2 y}{x}\right)}=0 \\ \Rightarrow x+2y+0+0=0 \Rightarrow x+2y=0
अतः अभीष्ट अनन्तस्पर्शियों के समीकरण होंगेः
x=0,y=0,x-y=0,x+y=0,x-2y=0,x+2y=0
Example:27. x^4-y^4=a^2 x y
Solution: x^4-y^4=a^2 x y \\ \left(x^2+y^2\right)(x-y)(x+y)-a^2 x y=0
x-y के संगत अनन्तस्पर्शी होगीः
x-y=0 \Rightarrow \frac{y}{x}=1 \\ \frac{\left(x^2+y^2\right)(x-y)(x+y)}{\left(x^2+y^2\right)(x+y)}-\frac{a^2 x y}{\left(x^2+y^2\right)(x+y)}=0 \\ \Rightarrow x-y-\lim_{\substack{x \rightarrow \infty \\ \left( \frac{y}{x}\right) \rightarrow 1}} \frac{a^2 x y}{x^3\left(1+\frac{y^2} {x^2}\right)(1+\frac{y}{x})}=0 \\ \Rightarrow x-y-0=0 \Rightarrow x-y=0
x+y के संगत अनन्तस्पर्शी होगीः
x+y=0 \Rightarrow \frac{y}{x}=-1 \\ \frac{\left(x^2+y^2\right)(x-y)(x+y)}{\left(x^2+y^2\right)(x-y)}-\frac{a^2 x y}{\left(x^2+y^2\right)(x-y)}=0 \\ \Rightarrow x+y-\lim_{\substack{x \rightarrow \infty \\ \left( \frac{y}{x}\right) \rightarrow -1}} \frac{a^2 x y}{x^3\left(1+\frac{y^2}{x^2}\right)\left(1-\frac{y}{x}\right)}=0 \\ \Rightarrow x+y-0=0 \Rightarrow x+y=0
अतः अभीष्ट अनन्तस्पर्शियों के समीकरण होंगेः
\Rightarrow x-y=0,x+y=0
Example:28. \left(x^2-3 x+2\right)(x+y-2)+1=0
Solution: \left(x^2-3 x+2\right)(x+y-2)+1=0 \\ \Rightarrow x^3+\left(x^2-3 x+2\right)y-5 x^2+8 x-3=0
y की उच्चतम घात 1 के गुणांक को शून्य रखने परः
x^2-3 x+2=0 \Rightarrow(x-2)(x-1)=0 \\ \Rightarrow x=2, x=1
जो कि y-अक्ष के समान्तर अनन्तस्पर्शियाँ हैं।
x(x-3)(x+y)+2(x+y)-2\left(x^2-3 x\right)-3=0
x+y के संगत अनन्तस्पर्शी होगी
x+y=0 \Rightarrow \frac{y}{x}=-1 \\ x+y+2(x+y) \lim _{\substack{x \rightarrow \infty \\ \frac{y}{x} \rightarrow-1}} \frac{1}{x(x-3)}-\lim _{\substack{x \rightarrow \infty \\ \frac{y}{x} \rightarrow-1}} \frac{2 \left(x^2-3 x\right)-3}{x(x+3)}=0 \\ \Rightarrow x+y+2(x+y) \lim _{\substack{x \rightarrow \infty \\ \frac{y}{x} \rightarrow-1}} \frac{1}{x^2\left(1-\frac{3}{x}\right)}-\lim _{\substack{x \rightarrow \infty \\ \frac{y}{x} \rightarrow-1}} \frac{2x^2 \left(1-\frac{3}{x}\right)-\frac{3}{x^2}}{x^2\left(1-\frac{3}{x}\right)}=0 \\ \Rightarrow x+y+2(x+y) \cdot 0-\frac{2(1-0)-0}{(1-0)}=0 \\ \Rightarrow x+y-2=0
अतः अभीष्ट अनन्तस्पर्शियों के समीकरण होंगेः
x=2,x=1,y=-x+2
Example:29.(x-y)(x+y)(x+2y-1)=3x+4y+5
Solution: (x-y)(x+y)(x+2 y-1)=3 x+4 y+5 \\ \Rightarrow(x-y)(x+y)(x+2 y)-(x-y)(x+y)-(3 x+4 y+5)=0
x-y के संगत अनन्तस्पर्शी होगीः
x-y=0 \Rightarrow \frac{y}{x}=1 \\ \Rightarrow x-y-(x-y) \lim _{\substack{x \rightarrow \infty \\ \frac{y}{x} \rightarrow 1}} \frac{(x+y)}{(x+y)(x+2 y)}-\lim _{\substack{x \rightarrow \infty \\ \frac{y}{x} \rightarrow 1}} \frac{-(3 x+4 y+5)}{(x+y)(x+2 y)}=0 \\ \Rightarrow x-y-(x-y) \lim _{\substack{x \rightarrow \infty \\ \frac{y}{x} \rightarrow 1}} \frac{1}{x\left(1+\frac{2y}{x} \right)}-\lim _{\substack{x \rightarrow \infty \\ \frac{y}{x} \rightarrow 1}} \frac{-x\left(3+\frac{4 y}{x}+\frac{5}{x}\right)}{x^2(1+\frac{y}{x} )\left(1+ \frac{2y}{x}\right)}=0\\ \Rightarrow x-y-0-0=0 \Rightarrow x-y=0
x+y के संगत अनन्तस्पर्शी होगीः
x+y=0 \Rightarrow \frac{y}{x}=-1 \\ (x+y)-(x+y) \lim _{\substack{x \rightarrow \infty \\ \frac{y}{x} \rightarrow - 1}} \frac{1}{x\left(1+\frac{2 y}{x}\right)}-\lim _{\substack{x \rightarrow \infty \\ \frac{y}{x} \rightarrow -1}} \frac{x\left(3+\frac{4 y}{x}+\frac{5}{x}\right)}{x^{2}\left(1-\frac{y}{x}\right)\left(1+\frac{2 y}{x}\right)}=0 \\ \Rightarrow (x+y)-(x+y) \cdot 0-0=0 \Rightarrow x+y=0
x+2y के संगत अनन्तस्पर्शी होगीः
x+2 y=0 \Rightarrow \frac{y}{x}=-\frac{1}{2} \\ (x+2 y)-\lim _{\substack{x \rightarrow \infty \\ \frac{y}{x} \rightarrow -\frac{1}{2}}} \frac{(x-y)(x+y)}{(x-y)(x+y)}-\lim _{\substack{x \rightarrow \infty \\ \frac{y}{x} \rightarrow -\frac{1}{2}}} \frac{(3 x+4 y+5)}{(x-y)(x+y)}=0 \\ \Rightarrow (x+2 y)-\lim _{\substack{x \rightarrow \infty \\ \frac{y}{x} \rightarrow -\frac{1}{2}}} (1)-\lim _{\substack{x \rightarrow \infty \\ \frac{y}{x} \rightarrow -\frac{1}{2}}} \frac{x\left(3+\frac{4 y}{x}+\frac{5}{x}\right)}{x^2\left(1-\frac{y}{x}\right)(1+\frac{y}{x})}=0 \\ \Rightarrow(x+2 y)-1-0=0 \Rightarrow x+2 y-1=0
अतः अभीष्ट अनन्तस्पर्शियों के समीकरण होंगेः
x-y=0,x+y=0,x+2y-1=0
Example:30. x^3+4 x^2 y+4 x y^2+5 x^2+15 x y+10 y^2-2 y+1=0
Solution: x^3+4 x^2 y+4 x y^2+5 x^2+15 x y+10 y^2-2 y+1=0 \\ \Rightarrow x^3+4 x^2 y+(4 x+10) y^2+5 x^2+15 x y-2 y+1=0
y की उच्चतम घात 2 के गुणांक को शून्य रखने परः
4 x+10=0 \Rightarrow x=-\frac{5}{2}
जो y-अक्ष के समान्तर अनन्तस्पर्शी है।
\phi_3(m)=1+4 m+4 m^2, \phi_2(m)=5+15 m+10 m^{2} \\ \Rightarrow \phi_3^{\prime}(m)=4+8 m, \phi_3^{\prime \prime}(m)=8, \phi_2^{\prime}(m)=15+20 m
अब \phi_3(m)=0 समीकरण (1) में x=1 तथा y=m तृतीय घात के पदों में रखने परः
1+4 m+4 m^2=0 \Rightarrow(2 m+1)^2=0 \\ \Rightarrow m=-\frac{1}{2},-\frac{1}{2} (दोनों समान हैं)
\frac{1}{2} c^2 \phi_3^{\prime}(m)+c \phi_2^{\prime}(m)+\phi_1(m)=0 \\ \Rightarrow \frac{1}{2} c^2(8)+c(15+20 m)+(-2 m)=0 \\ \Rightarrow 4 c^2+15 c+20 m c-2 m=0 \\ m=-\frac{1}{2} रखने पर
\Rightarrow 4 c^2+15 c+20 c \times -\frac{1}{2}-2 \times-\frac{1}{2}=0 \\ \Rightarrow 4 c^2+15 c-10 c+1=0 \\ \Rightarrow 4 c^2+5 c+1=0 \\ \Rightarrow 4 c^2+4 c+c+1=0 \\ \Rightarrow 4 c(c+1)+1 (c+1)=0 \\ \Rightarrow (c+1)(4 c+1)=0 \\ \Rightarrow c=-1,-\frac{1}{4}
अतः अभीष्ट अनन्तस्पर्शियाँ होंगीः
x=-\frac{5}{2}, y=-\frac{1}{2} x-1, y=-\frac{1}{2} x-\frac{1}{4}
Example:31. y(x-y)^3=y(x-y)+2
Solution: y(x-y)^3=y(x-y)+2 \\ \Rightarrow x^3 y-3 x^2 y^2+3 x y^3-y^4-x y+y^2-2=0
x की उच्चतम घात 3 के गुणांक को शून्य रखने परः
y=0
जो कि x-अक्ष के समान्तर अनन्तस्पर्शी है।
अब समीकरण (1) में x=1 तथा y=m चतुर्थ घात के पदों में रखने परः
\phi_4(m)=m-3 m^2+3 m^3-m^4 \\ \Rightarrow \phi_4^{\prime}(m) =1-6 m+9 m^2-4 m^3 \\ \phi_4^{\prime \prime}(m) =-6+18 m-12 m^2 \\ \phi_4^{\prime \prime}(m)=18-24 m
तृतीय घात के पद अनुपस्थित हैं
\phi_3(m)=0, \phi_3^{\prime}(m)=0, \phi_3^{\prime \prime}(m)=0
अब समीकरण (1) में द्वितीय घात के पदों में x=1,y=m रखने परः
\phi_2(m)=-m+m^2 \\ \phi_2^{\prime}(m)=-1+2 m
प्रथम घात के पद अनुपस्थित हैं अतः
\phi_1(m)=0
अब \phi_4(m)=0 रखने परः
m-3 m^2+3 m^3-m^4=0 \\ \Rightarrow m\left(1-3 m^2+3 m^2-m^3\right)=0 \\ \Rightarrow m(1-m)^3=0 \\ \Rightarrow m=0, \quad m=1,1,1
जब m=1,1,1 तब
m=1 रखने परः
\Rightarrow 3 c^3-4 c^3-c+2 c=0 \\ \Rightarrow-c^3+c=0 \\ \Rightarrow c\left(c^2-1\right)=0 \\ \Rightarrow c=0, \pm 1
अतः अभीष्ट अनन्तस्पर्शियाँ होंगीः
y=0,y=x,y=x+1,y=x-1
Example:32. x(y-3)^3=4 y(x-1)^3
Solution: x(y-3)^3=4 y(x-1)^3 \\ \Rightarrow x\left(y^3-9 y^2+27 y-27\right)=4 y\left(x^3-3 x^2+3 x-1\right) \\ \Rightarrow x y^3-9 x y^2+27 x y-27 x-4 x^3 y+12 x^2 y-12 x y+4y=0 \\ \Rightarrow x y^3-4 x^3 y-9 x y^2+12 x^2 y+15 x y-27 x+4 y=0 \ldots(1)
y की उच्चतम घात 3 के गुणांक को शून्य रखने परः
x=0
जो कि y-अक्ष के समान्तर अनन्तस्पर्शी है।
x की उच्चतम घात 3 के गुणांक को शून्य रखने परः
y=0
अब समीकरण (1) में x=1 तथा y=m चतुर्थ घात के पदों में रखने पर
\phi_4(m)=m^3-4 m \\ \Rightarrow \phi_4^{\prime}(m)=3 m^2-4
अब \phi_4(m)=0 रखने परः
m^3-4 m=0 \Rightarrow m\left(m^2-4\right)=0 \\ \Rightarrow m=0, \pm 2
पुनः (1) के तृतीय घात के पदों में x=1 तथा y=m रखने परः
\phi_3(m)=-9 m^2+12 m
अब c का मान निम्न से प्राप्त करते हैंः
c=-\frac{\phi_3(m)}{\phi_{4}^{\prime}(m)} \\=-\frac{\left(-9 m^2+12 m\right)}{\left(3 m^2-4\right)} \\ \Rightarrow c =\frac{\left(9 m^2-12 m\right)}{\left(3 m^2-4\right)}
जब m=2 तब c=\frac{9 \times 2^2-12 \times 2}{3 \times 2^2-4} \\ =\frac{36-24}{12-4} \\ \Rightarrow c=\frac{12}{8}=\frac{3}{2}
जब m=-2 तब c=\frac{9 \times(-2)^2-12 \times-2}{3 \times(-2)^2-4} \\ =\frac{36+24}{1 \times-4} \\ =\frac{60}{8} \\ \Rightarrow c =\frac{15}{2}
अतः अभीष्ट अनन्तस्पर्शियाँ होंगीः
x=0, y=0, y=2 x+\frac{3}{2} \Rightarrow 2 y=4 x+3 \\ y=-2 x+\frac{15}{2} \Rightarrow 2 y=-4 x+15
Example:33. \left(x^2-a^2\right)y^{2}=x^{2}\left(x^{2}-4a^2\right)
Solution:\left(x^2-a^2\right)y^{2}=x^{2}\left(x^{2}-4a^2\right)
y की उच्चतम घात 2 के गुणांक को शून्य रखने परः
x^2-a^2=0 \Rightarrow x=\pm a
जो कि y-अक्ष के समान्तर अनन्तस्पर्शियाँ हैं।
x^2 y^2-x^4-a^2 y^2+4 a^2 x^2=0 \ldots(1)
अब चतुर्थ घात के पदों में x=1,y=m रखने परः
\phi_4(m)=m^2-1 \\ \phi_4^{\prime}(m)=2 m
अब \phi_4(m)=0 रखने परः
m^2-1=0 \Rightarrow m=\pm 1 (दोनों पृथक हैं)
तृतीय घात के पद अनुपस्थित हैं अतः
\phi_3(m)=0
अब c का मान निम्न से प्राप्त करते हैंः
c=-\frac{\phi_3(m)}{\phi_4(m)}=-\frac{0}{2 m} \\ \Rightarrow c=0
अतः अभीष्ट अनन्तस्पर्शियाँ होंगीः
x=\pm a, y=\pm x
Example:34.सिद्ध कीजिए कि वक्र x^2 y^2-a^2\left(x^2+y^2\right)-a^3(x+y)+a^4=0 की अनन्तस्पर्शियाँ एक वर्ग निर्मित करती हैं,जिसके दो शीर्ष बिन्दुओं से वक्र गुजरता है।
(Show that the asymptotes of x^2 y^2-a^2\left(x^2+y^2\right)-a^3(x+y)+a^4=0 form a square, through two of whose angular points the curve passes.)
Solution: x^2 y^2-a^2\left(a^2+y^2\right)-a^{3}(x+y)+a^2=0 \\ \Rightarrow\left(x^2-a^2\right) y^2-a^2 x^2-a^3(x+y)+a^4=0
y की उच्चतम घात 2 के गुणांक को शून्य रखने परः
\Rightarrow x^2-a^2=0 \Rightarrow x=\pm a
जो y-अक्ष के समान्तर अनन्तस्पर्शियाँ हैं।
\Rightarrow\left(y^2-a^2\right) x^2-a^2 y^2-a^3(x+y)+a^4=0
x की उच्चतम घात 2 के गुणांक को शून्य रखने परः
y^2-a^2=0 \Rightarrow y=\pm a
जो x-अक्ष के समान्तर अनन्तस्पर्शियाँ हैं।
x=\pm a, y=\pm a
एक वर्ग निर्मित करती हैं।
दो वर्ग के शीर्ष बिन्दु (a,-a) तथा (-a,a) वक्र को सन्तुष्ट करते हैं अतः वक्र दो शीर्ष बिन्दुओं से गुजरता है।
उपर्युक्त उदाहरणों के द्वारा बीजीय अनन्तस्पर्शियाँ कैसे ज्ञात करें? (How to Find Asymptotes Algebraically?),बीजीय वक्र की अनन्तस्पर्शियाँ ज्ञात करना (To Find Asymptotes of Algebraic Curves) को समझ सकते हैं।
3.बीजीय अनन्तस्पर्शियाँ कैसे ज्ञात करें पर आधारित सवाल (Questions Based on How to Find Asymptotes Algebraically?):
निम्न वक्रों की अनन्तस्पर्शियाँ ज्ञात कीजिएः
(Find the asymptotes of the following curves):
(1.) x^3-x y^2+x^2+y^2+x+y=0
(2.) 2 x^3-x^2 y+2 x y^2-y^3-4 x^2+8 x y-4 x+1=0
(3.) 4 x^3-x^2 y-4 x y^2+y^3+3 x^2+2 x y-y^2-7=0
उत्तर (Answers):(1.)y=x+1,y=-x-1
(2.)5y=10x+12
(3) y=x+\frac{2}{3}, y=-x, y=4 x+\frac{1}{3}
उपर्युक्त सवालों को हल करने पर बीजीय अनन्तस्पर्शियाँ कैसे ज्ञात करें? (How to Find Asymptotes Algebraically?),बीजीय वक्र की अनन्तस्पर्शियाँ ज्ञात करना (To Find Asymptotes of Algebraic Curves) को ठीक से समझ सकते हैं।
Also Read This Article:-Finding Asymptotes of Algebraic Curves
4.बीजीय अनन्तस्पर्शियाँ कैसे ज्ञात करें? (Frequently Asked Questions Related to How to Find Asymptotes Algebraically?),बीजीय वक्र की अनन्तस्पर्शियाँ ज्ञात करना (To Find Asymptotes of Algebraic Curves) से सम्बन्धित अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नः
प्रश्न:1.तिर्यक अनन्तस्पर्शी किसे कहते हैं? (What is Oblique Asymptote?):
उत्तरःवह अनन्तस्पर्शी जो कि अक्षों के समान्तर नहीं है तिर्यक अनन्तस्पर्शी कहलाती है।
प्रश्न:2.निरीक्षण द्वारा अनन्तस्पर्शी कैसे ज्ञात करते हैं? (How Do We Find out Asymptotes by Inspection?):
उत्तर:यदि वक्र के समीकरण को निम्न रूप में लिखा जा सके
F_n+F_{n-2}=0
जहाँ F_n में n घात तथा इससे कम घात के पद हैं तथा F_{n-2} में (n-2) घात तथा इससे कम घात के पद हैं तो F_n के प्रत्येक एकघाती गुणनखण्ड को शून्य के बराबर रखने पर प्राप्त n सरल रेखाएँ जिनमें से कोई रेखा अन्य रेखा के समान्तर नहीं हो तथा सम्पाती नहीं हो तो उस वक्र की समस्त अनन्तस्पर्शियाँ प्राप्त होती हैं।
F_n=0 पर लगे प्रतिबन्धों से \phi_n(m)=0 का मूल अनावृत्त है।अतः c का मान (n-1) कोटि से कम पदों पर निर्भर नहीं है।अतः F_n+F_{n-2}=0 के अनन्तस्पर्शी वही होंगे जो कि F_n=0 के हैं।
F_n=0 से n सरल रेखाएँ प्राप्त होंगी जो कि स्वयं प्रत्येक अनन्तस्पर्शी है।उपर्युक्त साध्य तब भी सत्य हैं जबकि F_n का कोई एकघाती गुणनखण्ड अधिकल्पित (imaginary) है।
प्रश्न:3.अनन्तस्पर्शियाँ ज्ञात करने की क्रियाविधि लिखिए। (Write the Working Rule for Finding Asymptotes):
उत्तरः(1.)वक्र के समीकरण में x तथा y के उच्चतम घात के गुणांकों के वास्तविक एकघाती गुणनखण्डों को शून्य के बराबर रखने पर क्रमशः x तथा y-अक्ष के अनन्तस्पर्शी ज्ञात कीजिए।यदि इनकी संख्या वक्र के उच्चतम घात से कम हो तो तिर्यक अनन्तस्पर्शियाँ (oblique asymptotes) निम्न प्रकार ज्ञात कीजिए।
(2.)माना y=mx+c वक्र का एक अनन्तस्पर्शी है।वक्र के समीकरण में y=mx+c रखने पर समीकरण को x के अवरोही (descending) घातों में लिखने पर तथा दो उच्चतम x के घातों के गुणांकों को शून्य रखने पर तथा इस समीकरणों को हल करने पर m तथा c के मान ज्ञात कीजिए।प्रत्येक m तथा c के मान के लिए अनन्तस्पर्शी ज्ञात हो जाएगा।
अथवा
वक्र की दी हुई समीकरण की उच्चतम घात के पदों में x=1 तथा y=m प्रतिस्थापन कर \phi_n(m) का मान प्राप्त हो जाता है तथा \phi_n(m)=0 रखकर m के लिए हल करने पर, m के मान m_{1},m_{2},\ldots \ldots प्राप्त कीजिए।पुनः उच्चतम घात से कम एक घात के पदों में x=1 तथा y=m प्रतिस्थापन कर \phi_{n-1}(m) का मान प्राप्त हो जाता है तथा c का मान सूत्र c=-\frac{\phi_{n-1}(m)}{\phi_{n}^{\prime}(m)} जहाँ \phi_{n}^{\prime}(m),\phi_{n-1}(m) का m के सापेक्ष अवकलन करने पर प्राप्त होता है।यदि अब m_{1},m_{2},\ldots \ldots के संगत c के मान c_{1},c_{2},\ldots \ldots c_{n} प्राप्त होते हैं तो निम्न अनन्तस्पर्शियाँ प्राप्त होंगी।
y=m_1 x+c_{1}, y=m_2 x+c_2, \ldots, y_n=m_n x+c_n
(3.)यदि \phi_n(m)=0 से m के दो मान समान आते हैं तो m के संगत मान के लिए c के मान निम्न समीकरण से ज्ञात होते हैंः
\frac{1}{2} c^2 \phi_{n}^{\prime \prime}(m)+c \phi_{n-1}^{\prime}(m)+\phi_{n-2}(m)=0
ऐसी स्थिति में दो समान्तर अनन्तस्पर्शी प्राप्त होती हैं।यदि इसी प्रकार m के तीन मान समान हों तो
\frac{1}{3!} c^3 \phi_n^{\prime \prime \prime}(m)+\frac{1}{2!} c^2 \phi_{n-1}^{\prime \prime}(m)+c\phi_{n-2}^{\prime}(m)+\phi_{n-3}(m)=0 इत्यादि।
(4.)यदि वक्र के समीकरण को निम्न रूप में लिखा जा सके
F_n+F_{n-2}=0
जहाँ F_n, n घात का है तथा अधिक से अधिक (n-2) घात का है तो के प्रत्येक एकघाती गुणनखण्ड को शून्य के बराबर रख देने पर अनन्तस्पर्शी प्राप्त हो जायेगी।
(5.)यदि वक्र का समीकरण
y=m x+c+\frac{A}{x}+\frac{B}{x^2}+\cdots
रूप में प्रकट किया जा सके तो अनन्तस्पर्शी का समीकरण होगाः
y=mx+c
(6.)यदि वक्र का समीकरण
(y-a x) F_{n-1}+P_{n-1}=0
रूप में प्रकट किया जा सके तो अनन्तस्पर्शी
y-a x+\lim_{\substack{x \rightarrow \infty \\ \frac{y}{x} \rightarrow a}} \left(\frac{P_{n-1}}{F_{n-1}}\right)=0 से प्राप्त होगा।
(7.)यदि वक्र का समीकरण
(a x+b y+c) F_{n-1}+P_{n-1}=0
रूप में प्रकट किया जा सकता हो तो अनन्तस्पर्शी का समीकरण होगा
a x+b y+c+\lim_{\substack{x \rightarrow \infty \\ \frac{y}{x} \rightarrow \left(-\frac{a}{b}\right)}} \left(\frac{P_{n-1}}{F_{n-1}}\right)=0
उपर्युक्त प्रश्नों के उत्तर द्वारा बीजीय अनन्तस्पर्शियाँ कैसे ज्ञात करें? (How to Find Asymptotes Algebraically?),बीजीय वक्र की अनन्तस्पर्शियाँ ज्ञात करना (To Find Asymptotes of Algebraic Curves) के बारे में ओर अधिक जानकारी प्राप्त कर सकते हैं।
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How to Find Asymptotes Algebrically?
बीजीय अनन्तस्पर्शियाँ कैसे ज्ञात करें?
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बीजीय अनन्तस्पर्शियाँ कैसे ज्ञात करें? (How to Find Asymptotes Algebrically?) इसको ज्ञात
करने की कई विधियां हैं जैसे व्यापक विधि,लघु विधि,अक्षों के समान्तर अनन्तस्पर्शियाँ ज्ञात करना
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Satyam
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