题目
3.设函数 f(x)= { ,xgt 0 ln (1+x),-1lt xleqslant 0 . 求f(x)函数的间断点,并分析间断点的类型.
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查分段函数的间断点判断,需要掌握第一类间断点(可去、跳跃)和第二类间断点(无穷、振荡)的定义及判断方法。
解题核心思路:
- 确定分界点:分段函数的分界点(如x=0)通常是间断点的候选。
- 检查内部连续性:确认各分段内部是否连续,例如分母为零、对数函数定义域等。
- 计算左右极限:在分界点或可疑点处计算左右极限,判断是否存在极限及是否等于函数值。
- 分类间断点类型:根据极限是否存在及是否相等,确定间断点类型。
破题关键点:
- x=0处:左右极限存在但不相等,属于跳跃间断点(第一类)。
- x=1处:右侧极限趋向无穷大,属于无穷间断点(第二类)。
可能的间断点
- 分界点x=0:分段函数的分界处,需检查左右极限。
- x=1:函数表达式中分母x-1在x=1处为零,可能导致极限不存在。
x=0处的分析
左极限(x→0⁻)
当x→0⁻时,f(x)=ln(1+x),故:
$\lim_{x \to 0^-} f(x) = \ln(1+0) = 0$
右极限(x→0⁺)
当x→0⁺时,f(x)=e^{1/(x-1)},此时x-1→-1,故:
$\lim_{x \to 0^+} f(x) = e^{1/(-1)} = e^{-1} = \frac{1}{e}$
函数值
f(0)=ln(1+0)=0。
结论:左极限=函数值,但右极限≠左极限,故x=0为跳跃间断点(第一类)。
x=1处的分析
左极限(x→1⁻)
当x→1⁻时,x-1→0⁻,故:
$\lim_{x \to 1^-} f(x) = e^{1/(0^-)} = e^{-\infty} = 0$
右极限(x→1⁺)
当x→1⁺时,x-1→0⁺,故:
$\lim_{x \to 1^+} f(x) = e^{1/(0^+)} = e^{+\infty} = +\infty$
结论:右极限趋向无穷大,故x=1为无穷间断点(第二类)。