题目
[题目]设 (x)=lim _(narrow infty )dfrac ((n-1)x)(n{x)^2+1} 则f(x)的间断点为 x=-|||-__ ..

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查分段函数的极限求解及函数间断点的判断。关键在于正确求出函数$f(x)$的表达式,并分析其连续性。
解题思路:
- 分情况讨论:当$x=0$时,直接代入计算极限;当$x \neq 0$时,通过约简分子分母的最高次项求极限。
- 判断连续性:通过比较$x=0$处的函数值与极限值,确定是否存在间断点。
破题关键:
- 极限化简:当$x \neq 0$时,分子分母同除以$n$,利用$\lim_{n \to \infty} \frac{1}{n} = 0$简化表达式。
- 分段函数特性:明确$f(x)$在$x=0$和$x \neq 0$处的表达式差异,分析$x=0$处的极限是否存在。
步骤1:求$x \neq 0$时的极限
当$x \neq 0$时,分子$(n-1)x$和分母$n x^2 + 1$的最高次项均为$n$,因此:
$f(x) = \lim_{n \to \infty} \frac{(n-1)x}{n x^2 + 1} = \lim_{n \to \infty} \frac{n x \left(1 - \frac{1}{n}\right)}{n x^2 \left(1 + \frac{1}{n x^2}\right)} = \frac{x}{x^2} = \frac{1}{x}.$
步骤2:求$x = 0$时的极限
当$x = 0$时,分子为$0$,分母为$1$,因此:
$f(0) = \lim_{n \to \infty} \frac{(n-1) \cdot 0}{n \cdot 0^2 + 1} = 0.$
步骤3:分析连续性
- 当$x \neq 0$时,$f(x) = \frac{1}{x}$在定义域内连续。
- 当$x = 0$时,$\lim_{x \to 0} f(x) = \lim_{x \to 0} \frac{1}{x}$不存在(趋向于无穷大),而$f(0) = 0$,因此$x=0$是$f(x)$的无穷间断点。