题目
3.设f(x)在x_(0)处可导,且lim_(hto0)(f(x_(0)+2h)-f(x_(0)-h))/(h)=3,则f'(x_(0))=A. 3B. 2C. 1D. 0
3.设f(x)在$x_{0}$处可导,且$\lim_{h\to0}\frac{f(x_{0}+2h)-f(x_{0}-h)}{h}=3$,则$f'(x_{0})=$
A. 3
B. 2
C. 1
D. 0
题目解答
答案
C. 1
解析
本题考查导数的定义,解题的关键在于通过对所给极限式子进行进行变形,使其与导数的定义式建立联系。
导数的定义为:函数$y = = f(x)$在$x = x_0$处的导数$f^\prime(x_0)=\lim\limits_{\Delta x \to 0} \frac{f(x_0 + \Delta x) - f(x_0)}{\Delta x}$。
下面对$\lim\limits_{h\to0}\frac{f(x_{0}+2h)-f(x_{0}-h)}$进行变形:
- 首先将$f(x_{0}+}+2h)-f(x_{0}-h)$构造成与导数定义式相关的形式,可写成$[f(x_{0}+2h)-f(x_{0})]+[f(x_{0})-f(x_{0}-h)]$。
- 那么$\lim\limits_{h\to0}\frac{f(x_{0}+2h)-f(x_{0}-h)}{h}=\lim_{h\to0}\frac{f(x_{0}+2h)-f(x_{0})+f(x_{0})-f(x_{0}-h)}$
根据极限的极限运算法则,可将上式拆分为两个极限的和,即$\lim_{h\to0}\frac{f(x_{0}+2h)-f(x_{0})}{h}+\lim_{h\to0}\frac{f(x_{0})-f(x_{0}-h)}{h}$。 - 对于$\lim_{h\to0}\frac{f(x_{0}+2h)-f(x_{0})}{h}$,令$\Delta x = 2h$,当$h\to0$时,$\Delta x\to0$,则$\lim_{h\to0}\frac{f(x_{0}+2h)-f(x_{0})}{h}=\lim_{\Delta x\to0}\frac{f(x_{0}+\Delta x)-f(x_{0})}{\frac{\Delta x}{2}} = 2\lim_{\Delta x\to0}\frac{f(x_{0}+\Delta x)-f(x_{0})}{\Delta x}=2f^\prime(x_{0})$。
- 对于$\lim_{h\to0}\frac{f(x_{0})-f(x_{0}-h}$,令$\Delta x = -h$,当$h\to0$时,$\Delta x\to0$,则$\lim_{h\to0}\frac{f(x_{0})-f(x_{0}-h)}{h}=\lim_{\Delta x\to0}\frac{f(x_{0}+\Delta x)-f(x_{0})}{\Delta x}=f^\prime(x_{0})$。
- 所以$\lim_{h\to0}\frac{f(x_{0}+2h)-f(x_{0}-h)}{h}=2f^\prime(x_{0})+f^\prime(x_{0}) = 3f^\prime(x_{0})$。
- 已知$\lim_{h\to0}\frac{f(x_{0}+2h)-f(x_{0}-h)}{h}=3$,即$3f^\prime(x_{0}) = 3$,解得$f^\prime(x_{0}) = 1$。