Znaš li za definiciju [inlmath]\sqrt{x^2}\;\overset{\mbox{def}}{=\!=}\;\left|x\right|\;[/inlmath]?
Ona je sasvim logična – kvadratni koren nekog broja može dati samo pozitivnu vrednost (ili nulu), dok [inlmath]x[/inlmath] u opštem slučaju može biti bilo koji realan broj – i pozitivan, i nula, i negativan. Zato, ako bismo pisali [inlmath]\sqrt{x^2}=x[/inlmath], to bi bilo OK za pozitivne vrednosti [inlmath]x[/inlmath], uključujući i nulu, dok bismo za negativne vrednosti [inlmath]x[/inlmath] imali problem, jer bismo na levoj strani imali pozitivnu, a na desnoj negativnu vrednost, pa jednakost ne bi mogla biti tačna. Zbog toga važi [inlmath]\sqrt{x^2}=\left|x\right|[/inlmath] – tada i na levoj i na desnoj strani uvek imamo pozitivnu vrednost (ili nulu).
Upravo zbog toga treba biti oprezan prilikom ubacivanja [inlmath]x[/inlmath] pod koren. Ako napišemo [inlmath]x\sqrt a=\sqrt{ax^2}[/inlmath], to je sve u redu kada je [inlmath]x[/inlmath] pozitivno ili nula, ali kada je [inlmath]x[/inlmath] negativno, tada bismo opet imali slučaj da je leva strana ([inlmath]x\sqrt a[/inlmath]) negativna, dok je desna strana ([inlmath]\sqrt{ax^2}[/inlmath]) pozitivna. Zato se, u slučaju da je [inlmath]x<0[/inlmath], mora pisati
[dispmath]x\sqrt a=-\left|x\right|\sqrt a=-\sqrt{x^2}\cdot\sqrt a=-\sqrt{ax^2}[/dispmath]
Ovde smo iskoristili upravo onu jednakost [inlmath]\sqrt{x^2}=\left|x\right|[/inlmath] o kojoj sam gore pisao. I sad je sve u redu, jer je [inlmath]x\sqrt a[/inlmath] negativno, a [inlmath]-\sqrt{ax^2}[/inlmath] je takođe negativno.
To je korišćeno i u ovom zadatku za koji si pitao. Kada [inlmath]x\to +\infty[/inlmath], tada je [inlmath]x[/inlmath] pozitivno, pa je i [inlmath]\frac{1}{x}[/inlmath] pozitivno i važi
[dispmath]\frac{1}{x}=\left|\frac{1}{x}\right|=\sqrt{\left(\frac{1}{x}\right)^2}=\sqrt{\frac{1}{x^2}}[/dispmath]
a kada [inlmath]x\to -\infty[/inlmath], tada je [inlmath]x[/inlmath] negativno, pa je i [inlmath]\frac{1}{x}[/inlmath] negativno i važi
[dispmath]\frac{1}{x}=-\left|\frac{1}{x}\right|=-\sqrt{\left(\frac{1}{x}\right)^2}=-\sqrt{\frac{1}{x^2}}[/dispmath]
Uputio bih te da pogledaš
ovaj zadatak, tu sam pokazao kako je, u slučaju kada se [inlmath]\lim\limits_{x\to -\infty}[/inlmath] i [inlmath]\lim\limits_{x\to +\infty}[/inlmath] razlikuju, moguće objediniti veći deo postupka i za jedan i za drugi limes, pri čemu se traži [inlmath]\lim\limits_{x\to\pm\infty}[/inlmath], a tek na samom kraju se postupak razdvoji za svaki od ta dva limesa. Ponekad se upravo taj štos može primeniti za nalaženje leve i desne horizontalne ili kose asimptote, kada se one razlikuju.