题目
已知函数 f(x)= } (244) (e^x-1)/(x), & x neq 0, 0, & x=0, 则 x=0是 f(x)的: A. 跳跃间断点B. 无穷间断点C. 可去间断点D. 连续点
已知函数 $f(x)= \begin{cases}\ \ $$ (244) $$ \frac{e^{x}-1}{x}, & x \neq 0, \\ $$ 0, & x=0, $$ $$ \end{cases}$则 $x=0$是 $f(x)$的: $$
A. 跳跃间断点
B. 无穷间断点
C. 可去间断点
D. 连续点
题目解答
答案
C. 可去间断点
解析
考查要点:本题主要考查函数在某点的连续性判断及间断点类型的识别,涉及极限的计算和可去间断点的定义。
解题核心思路:
- 判断连续性:验证函数在$x=0$处是否连续,需满足三个条件:函数有定义、极限存在且等于函数值。
- 计算极限:当$x \neq 0$时,$f(x) = \frac{e^x - 1}{x}$,需计算$\lim_{x \to 0} f(x)$。
- 比较极限与函数值:若极限存在且等于函数值,则连续;否则根据差异判断间断点类型。
破题关键点:
- 极限计算:利用泰勒展开或洛必达法则求$\lim_{x \to 0} \frac{e^x - 1}{x}$。
- 可去间断点的定义:极限存在且为有限值,但不等于函数值时,为可去间断点。
步骤1:验证函数在$x=0$处的定义
函数在$x=0$处定义为$f(0) = 0$,满足定义。
步骤2:计算$\lim_{x \to 0} f(x)$
当$x \neq 0$时,$f(x) = \frac{e^x - 1}{x}$。
方法一(泰勒展开):
将$e^x$展开为$1 + x + \frac{x^2}{2!} + \cdots$,则:
$\frac{e^x - 1}{x} = \frac{x + \frac{x^2}{2!} + \cdots}{x} = 1 + \frac{x}{2!} + \cdots$
当$x \to 0$时,高阶项趋近于0,故极限为$1$。
方法二(洛必达法则):
分子分母均趋近于0,满足洛必达法则条件:
$\lim_{x \to 0} \frac{e^x - 1}{x} = \lim_{x \to 0} \frac{(e^x - 1)'}{x'} = \lim_{x \to 0} \frac{e^x}{1} = 1$
步骤3:比较极限与函数值
$\lim_{x \to 0} f(x) = 1$,而$f(0) = 0$,两者不相等。
结论:
极限存在且为有限值,但不等于函数值,因此$x=0$是$f(x)$的可去间断点。