不会进行x趋近于0负的求导72.设 f(x)= cdot sin dfrac {1)(x),xlt 0 1-cos sqrt (x),xgeqslant 0 . 则f(x)在 x=0 处 () .-|||-则-|||-(A)极限不存在 (B)极限存在,但不连续-|||-(C)连续但不可导 (D)可导
不会进行x趋近于0负的求导

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查分段函数在分段点处的连续性和可导性判断,涉及极限计算、等价无穷小替换、导数定义的应用。
解题核心思路:
- 连续性判断:分别计算左极限和右极限,验证是否等于函数值$f(0)$。
- 可导性判断:分别计算左导数和右导数,验证是否相等。
破题关键点:
- 左极限计算:利用等价无穷小$\ln(1-u) \approx -u$(当$u \to 0$),将分子化简后结合有界函数$\sin(1/x)$的性质。
- 右极限计算:利用泰勒展开$1-\cos\sqrt{x} \approx \frac{x}{2}$。
- 导数计算:严格应用导数定义,注意左右导数的独立计算。
连续性分析
左极限($x \to 0^-$)
当$x \to 0^-$时,$f(x) = \dfrac{\ln(1-x^3)}{x} \cdot \sin \dfrac{1}{x}$。
利用等价无穷小$\ln(1-x^3) \approx -x^3$,得:
$\lim_{x \to 0^-} \dfrac{-x^3}{x} \cdot \sin \dfrac{1}{x} = \lim_{x \to 0} -x^2 \cdot \sin \dfrac{1}{x} = 0$
右极限($x \to 0^+$)
当$x \to 0^+$时,$f(x) = 1 - \cos\sqrt{x}$。
利用泰勒展开$\cos\sqrt{x} \approx 1 - \dfrac{x}{2}$,得:
$\lim_{x \to 0^+} \left(1 - \left(1 - \dfrac{x}{2}\right)\right) = \lim_{x \to 0^+} \dfrac{x}{2} = 0$
函数值$f(0)$
由定义$f(0) = 1 - \cos 0 = 0$。
结论:左右极限均为$0$,且等于$f(0)$,故$f(x)$在$x=0$处连续。
可导性分析
左导数($f'_-(0)$)
根据导数定义:
$f'_-(0) = \lim_{x \to 0^-} \dfrac{f(x) - f(0)}{x - 0} = \lim_{x \to 0^-} \dfrac{\ln(1-x^3)}{x^2} \cdot \sin \dfrac{1}{x}$
利用$\ln(1-x^3) \approx -x^3$,化简得:
$\lim_{x \to 0^-} \dfrac{-x^3}{x^2} \cdot \sin \dfrac{1}{x} = \lim_{x \to 0} -x \cdot \sin \dfrac{1}{x} = 0$
右导数($f'_+(0)$)
根据导数定义:
$f'_+(0) = \lim_{x \to 0^+} \dfrac{1 - \cos\sqrt{x}}{x}$
利用泰勒展开$1 - \cos\sqrt{x} \approx \dfrac{x}{2}$,得:
$\lim_{x \to 0^+} \dfrac{x/2}{x} = \dfrac{1}{2}$
结论:左导数$f'_-(0) = 0$,右导数$f'_+(0) = \dfrac{1}{2}$,两者不相等,故$f(x)$在$x=0$处不可导。