题目
为使函数 f(x)= ) (x)^2, xleqslant 1 ax+b, xgt 1 . 在 x=1 处连续且可导,-|||-a,b应取什么值?

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查分段函数在分界点处的连续性和可导性条件。
解题思路:
- 连续性:函数在$x=1$处连续要求左右极限相等且等于函数值$f(1)$。
- 可导性:函数在$x=1$处可导要求左右导数相等。
关键点:
- 连续性条件:左极限$f(1^-)=1^2=1$,右极限$f(1^+)=a \cdot 1 + b$,需满足$a + b = 1$。
- 可导性条件:左导数$f'(1^-)=2 \cdot 1=2$,右导数$f'(1^+)=a$,需满足$a=2$。
步骤1:验证连续性
当$x \leqslant 1$时,$f(x)=x^2$,因此$f(1)=1^2=1$。
当$x > 1$时,$f(x)=ax + b$,当$x$趋近于1时,右极限为$a \cdot 1 + b = a + b$。
连续性条件要求:
$a + b = 1 \quad \text{(1)}$
步骤2:验证可导性
当$x \leqslant 1$时,$f'(x)=2x$,左导数在$x=1$处为$2 \cdot 1 = 2$。
当$x > 1$时,$f'(x)=a$,右导数在$x=1$处为$a$。
可导性条件要求:
$a = 2 \quad \text{(2)}$
步骤3:联立方程求解
将$a=2$代入方程(1):
$2 + b = 1 \implies b = -1$