题目
设f(x)=(2)/(3){x)^3,x≤1x)^2,x>1.,则f(x)在x=1处的( )A. 左、右导数都存在B. 左导数存在,右导数不存在C. 左导数不存在,右导数存在D. 左、右导数都不存在
设f(x)=$\left\{\begin{array}{c}\frac{2}{3}{x}^{3},x≤1\\{x}^{2},x>1\end{array}\right.$,则f(x)在x=1处的( )
A. 左、右导数都存在
B. 左导数存在,右导数不存在
C. 左导数不存在,右导数存在
D. 左、右导数都不存在
题目解答
答案
C. 左导数不存在,右导数存在
解析
步骤 1:计算左导数
为了计算f(x)在x=1处的左导数,我们需要计算$\underset{lim}{x→{1}^{-}}$$\frac{f(x)-f(1)}{x-1}$。由于x≤1时,f(x)=$\frac{2}{3}{x}^{3}$,因此f(1)=$\frac{2}{3}$。所以,左导数为$\underset{lim}{x→{1}^{-}}$$\frac{\frac{2}{3}{x}^{3}-\frac{2}{3}}{x-1}$。通过因式分解,我们得到$\frac{2}{3}$$\underset{lim}{x→{1}^{-}}$(x^{2}+x+1)=2。
步骤 2:计算右导数
为了计算f(x)在x=1处的右导数,我们需要计算$\underset{lim}{x→{1}^{+}}$$\frac{f(x)-f(1)}{x-1}$。由于x>1时,f(x)=${x}^{2}$,因此f(1)=$\frac{2}{3}$。所以,右导数为$\underset{lim}{x→{1}^{+}}$$\frac{{x}^{2}-\frac{2}{3}}{x-1}$。这个极限不存在,因为分母趋向于0,而分子趋向于一个非零值。
为了计算f(x)在x=1处的左导数,我们需要计算$\underset{lim}{x→{1}^{-}}$$\frac{f(x)-f(1)}{x-1}$。由于x≤1时,f(x)=$\frac{2}{3}{x}^{3}$,因此f(1)=$\frac{2}{3}$。所以,左导数为$\underset{lim}{x→{1}^{-}}$$\frac{\frac{2}{3}{x}^{3}-\frac{2}{3}}{x-1}$。通过因式分解,我们得到$\frac{2}{3}$$\underset{lim}{x→{1}^{-}}$(x^{2}+x+1)=2。
步骤 2:计算右导数
为了计算f(x)在x=1处的右导数,我们需要计算$\underset{lim}{x→{1}^{+}}$$\frac{f(x)-f(1)}{x-1}$。由于x>1时,f(x)=${x}^{2}$,因此f(1)=$\frac{2}{3}$。所以,右导数为$\underset{lim}{x→{1}^{+}}$$\frac{{x}^{2}-\frac{2}{3}}{x-1}$。这个极限不存在,因为分母趋向于0,而分子趋向于一个非零值。