题目
18.设f(x)=lim_(xto+infty)(x+e^tx)/(1+e^tx),则x=0是f(x)的( )A. 可去间断点.B. 跳跃间断点.C. 振荡间断点.D. 无穷间断点.
18.设$f(x)=\lim_{x\to+\infty}\frac{x+e^{tx}}{1+e^{tx}}$,则x=0是f(x)的( )
A. 可去间断点.
B. 跳跃间断点.
C. 振荡间断点.
D. 无穷间断点.
题目解答
答案
B. 跳跃间断点.
解析
本题考查函数间断点的类型判断,解题的关键在于先求出函数$f(x)$的表达式,再分别计算函数在$x = 0$处的左、右极限,最后根据间断点的定义判断间断点的类型。
- 求函数$f(x)$的表达式:
已知$f(x)=\lim_{t\to+\infty}\frac{x + e^{tx}}{1 + e^{tx}}$,需要对$x$的取值范围进行讨论。- 当$x\gt0$时,$tx\to+\infty$($t\to+\infty$),此时$e^{tx}\to+\infty$。
对$f(x)=\lim_{t\to+\infty}\frac{x + e^{tx}}{1 + e^{tx}}$分子分母同时除以$e^{tx}$可得:
$f(x)=\lim_{t\to+\infty}\frac{\frac{x}{e^{tx}} + 1}{\frac{1}{e^{tx}} + 1}$
因为$\lim_{t\to+\infty}\frac{x}{e^{tx}} = 0$,$\lim_{t\to+\infty}\frac{1}{e^{tx}} = 0$,所以$f(x)=\frac{0 + 1}{0 + 1}=1$。 - 当$x = 0$时,$f(0)=\lim_{t\to+\infty}\frac{0 + e^{0}}{1 + e^{0}}=\frac{1}{1 + 1}=\frac{1}{2}$。
- 当$x\lt0$时,$tx\to-\infty$($t\to+\infty$),此时$e^{tx}\to0$。
则$f(x)=\lim_{t\to+\infty}\frac{x + e^{tx}}{1 + e^{tx}}=\frac{x + 0}{1 + 0}=x$。
综上,$f(x)=\begin{cases}x, & x\lt0\\\frac{1}{2}, & x = 0\\1, & x\gt0\end{cases}$。
- 当$x\gt0$时,$tx\to+\infty$($t\to+\infty$),此时$e^{tx}\to+\infty$。
- 计算函数在$x = 0$处的左、右极限:
- 左极限$\lim_{x\to0^{-}}f(x)=\lim_{x\to0^{-}}x = 0$。
- 右极限$\lim_{x\to0^{+}}f(x)=\lim_{x\to0^{+}}1 = 1$。
- 判断间断点的类型:
因为$\lim_{x\to0^{-}}f(x)=0$,$\lim_{x\to0^{+}}f(x)=1$,左右极限都存在但不相等,根据间断点的定义可知$x = 0$是$f(x)$的跳跃间断点。