题目
设 f(x)= } a + 2xsin(1)/(x), & x 0 x = 0 为其可去间断点,则 a = ( )A. 0B. -1C. 1D. 2
设 $f(x)= \begin{cases} a + 2x\sin\frac{1}{x}, & x < 0 \\ 0, & x = 0 \\ \frac{\tan x}{x}, & x > 0 \end{cases}$ $x = 0$ 为其可去间断点,则 $a = (\quad)$
A. 0
B. $-1$
C. 1
D. 2
题目解答
答案
C. 1
解析
考查要点:本题主要考查分段函数在分段点处的极限计算,以及可去间断点的定义与判定条件。
解题核心思路:
- 可去间断点的条件:函数在该点的左右极限存在且相等,但函数值不等于该极限值(或未定义)。此时可通过重新定义函数值使函数连续。
- 关键步骤:
- 分别计算$x \to 0^+$和$x \to 0^-$时的左右极限;
- 令左右极限相等,解出参数$a$的值。
破题关键点:
- 右极限:利用等价无穷小$\tan x \sim x$(当$x \to 0$时),简化计算;
- 左极限:分析$2x \sin \frac{1}{x}$的极限,利用夹逼定理判断其趋于$0$。
计算右极限($x \to 0^+$)
当$x > 0$时,$f(x) = \frac{\tan x}{x}$。
利用等价无穷小$\tan x \sim x$(当$x \to 0$时),得:
$\lim_{x \to 0^+} \frac{\tan x}{x} = \lim_{x \to 0^+} \frac{x}{x} = 1.$
计算左极限($x \to 0^-$)
当$x < 0$时,$f(x) = a + 2x \sin \frac{1}{x}$。
注意到$\sin \frac{1}{x}$的取值范围为$[-1, 1]$,因此:
$|2x \sin \frac{1}{x}| \leq 2|x|.$
当$x \to 0$时,$|x| \to 0$,根据夹逼定理:
$\lim_{x \to 0^-} 2x \sin \frac{1}{x} = 0.$
因此,左极限为:
$\lim_{x \to 0^-} f(x) = a + 0 = a.$
确定$a$的值
为使$x = 0$为可去间断点,需满足左右极限相等,即:
$a = 1.$