题目
4、设函数 f(x)= ^x-1-x), xlt 0 a , x=0 xsin dfrac (1)(x)+b, xgt 0 . 在 x=0 处连续,则常数a,b的值为 ()-|||-(A) a=1 b=1 (B) x=0,b=1 (C) a=1,b=0 (少) =0, b=-1

题目解答
答案

解析
步骤 1:计算左极限
当 $x \to 0^{-}$ 时,我们有:
$$
\lim_{x \to 0^{-}} \frac{1-\cos x}{{e}^{x}-1-x}
$$
利用等价无穷小替换,当 $x \to 0$ 时,$1-\cos x \sim \frac{x^2}{2}$,${e}^{x} \sim 1+x+\frac{x^2}{2}$,因此:
$$
\lim_{x \to 0^{-}} \frac{1-\cos x}{{e}^{x}-1-x} = \lim_{x \to 0^{-}} \frac{\frac{x^2}{2}}{\frac{x^2}{2}} = 1
$$
步骤 2:计算右极限
当 $x \to 0^{+}$ 时,我们有:
$$
\lim_{x \to 0^{+}} x\sin \frac{1}{x} + b
$$
由于 $\sin \frac{1}{x}$ 在 $x \to 0^{+}$ 时有界,而 $x \to 0^{+}$,因此:
$$
\lim_{x \to 0^{+}} x\sin \frac{1}{x} = 0
$$
所以:
$$
\lim_{x \to 0^{+}} x\sin \frac{1}{x} + b = b
$$
步骤 3:确定常数a和b
由于函数在 $x=0$ 处连续,因此左极限、右极限和函数值必须相等,即:
$$
\lim_{x \to 0^{-}} f(x) = f(0) = \lim_{x \to 0^{+}} f(x)
$$
根据步骤 1 和步骤 2,我们有:
$$
1 = a = b
$$
当 $x \to 0^{-}$ 时,我们有:
$$
\lim_{x \to 0^{-}} \frac{1-\cos x}{{e}^{x}-1-x}
$$
利用等价无穷小替换,当 $x \to 0$ 时,$1-\cos x \sim \frac{x^2}{2}$,${e}^{x} \sim 1+x+\frac{x^2}{2}$,因此:
$$
\lim_{x \to 0^{-}} \frac{1-\cos x}{{e}^{x}-1-x} = \lim_{x \to 0^{-}} \frac{\frac{x^2}{2}}{\frac{x^2}{2}} = 1
$$
步骤 2:计算右极限
当 $x \to 0^{+}$ 时,我们有:
$$
\lim_{x \to 0^{+}} x\sin \frac{1}{x} + b
$$
由于 $\sin \frac{1}{x}$ 在 $x \to 0^{+}$ 时有界,而 $x \to 0^{+}$,因此:
$$
\lim_{x \to 0^{+}} x\sin \frac{1}{x} = 0
$$
所以:
$$
\lim_{x \to 0^{+}} x\sin \frac{1}{x} + b = b
$$
步骤 3:确定常数a和b
由于函数在 $x=0$ 处连续,因此左极限、右极限和函数值必须相等,即:
$$
\lim_{x \to 0^{-}} f(x) = f(0) = \lim_{x \to 0^{+}} f(x)
$$
根据步骤 1 和步骤 2,我们有:
$$
1 = a = b
$$