设函数 f(x) = arctan (2)/(x),则 x = 0 是 f(x) 的A. 连续点B. 可去间断点C. 跳跃间断点D. 第二类间断点
A. 连续点
B. 可去间断点
C. 跳跃间断点
D. 第二类间断点
题目解答
答案
解析
本题考查函数间断点的类型判断,解题思路是先判断函数在$x = 0$处是否有定义,再分别计算函数在$x = 0$处的左、右极限,根据间断点的分类来确定$x = 0$是哪种间断点。
步骤一:判断函数在$x = 0$处的定义情况
已知函数$f(x)=\arctan\frac{2}{x}$,当$x = 0$时,$\frac{2}{x}$无意义,所以函数$f(x)$在$x = 0$处无定义,因此$x = 0$是函数$f(x)$的间断点。
步骤二:计算函数在$x = 0$处的左极限$\lim\limits_{x \to 0^{-}}f(x)$
当$x\to 0^{-}$时,$\frac{2}{x}\to -\infty$。
根据反正切函数$y = \arctan t$的性质,当$t\to -\infty$时,$\lim\limits_{t \to -\infty}\arctan t=-\frac{\pi}{2}$,所以$\lim\limits_{x \to 0^{-}}f(x)=\lim\limits_{x \to 0^{-}}\arctan\frac{2}{x}=-\frac{\pi}{2}$。
步骤三:计算函数在$x = 0$处的右极限$\lim\limits_{x \to 0^{+}}f(x)$
当$x\to 0^{+}$时,$\frac{2}{x}\to +\infty$。
根据反正切函数$y = \arctan t$的性质,当$t\to +\infty$时,$\lim\limits_{t \to +\infty}\arctan t=\frac{\pi}{2}$,所以$\lim\limits_{x \to 0^{+}}f(x)=\lim\limits_{x \to 0^{+}}\arctan\frac{2}{x}=\frac{\pi}{2}$。
步骤四:根据间断点的分类确定间断点类型
因为函数在$x = 0$处的左、右极限都存在,但不相等,即$\lim\limits_{x \to 0^{-}}f(x)=-\frac{\pi}{2}$,$\lim\limits_{x \to 0^{+}}f(x)=\frac{\pi}{2}$,$\lim\limits_{x \to 0^{-}}f(x)\neq\lim\limits_{x \to 0^{+}}f(x)$,根据间断点的分类,这种间断点为跳跃间断点。