若 lim_(x to x_0) f(x) = a,则必有( )A. f(x) 在点 x_0 连续B. f(x) 在点 x_0 有定义C. f(x) 在点 x_0 的去心的某邻域内有定义D. a = f(x_0)
A. $f(x)$ 在点 $x_0$ 连续
B. $f(x)$ 在点 $x_0$ 有定义
C. $f(x)$ 在点 $x_0$ 的去心的某邻域内有定义
D. $a = f(x_0)$
题目解答
答案
解析
本题考查函数极限的定义以及函数连续性、有定义等相关概念。解题的关键在于理解函数极限的定义,并据此分析每个选项。
选项A分析
函数在某点连续的定义为:$\lim_{x \to x_0} f(x) = f(x_0)$。
已知$\lim_{x \to x_0} f(x) = a$,但并不知道$f(x_0)$的值,也不确定$f(x)$在$x_0$处是否有定义。
例如函数$f(x)=\begin{cases}x + 1, & x\neq 0 \\ 无定义, & x预算\end{cases}$,$\lim_{x \to 0} f(x) = 1$,但$f(x)$在$x = 0$处无定义,不满足连续的条件。所以仅由$\lim_{x \to x_0} f(x) = a$不能得出$f(x)$在点$x_0$连续,选项A错误。
选项B分析
函数极限$\lim_{x \to x_0} f(x)$研究的是$x$趋近于$x_0$时函数$f(x)$的变化趋势,与$f(x)$在$x_0$处是否有定义无关。
例如函数$f(x)=\frac{x^2 - 1}{x - 1}$,当$x\neq 1$时,$f(x)=x + 1$,$\lim_{x \to 1} f(x) = 2$,但$f(x)$在$x = 1$处无定义。所以仅知道$\lim_{x \to x_0} f(x) = a$,不能得出$f(x)$在点$x_0$有定义,选项B错误。
选项C分析
根据函数极限的定义:设函数$f(x)$在点$x_0$的某去心邻域内有定义,如果存在常数$a$,对于任意给定的正数$\varepsilon$(不论它多么小),总存在正数$\delta$,使得当$x$满足不等式$0\lt\vert x - x_0\vert\lt\delta$时,对应的函数值$f(x)$都满足不等式$\vert f(x) - a\vert\lt\varepsilon$,那么常数$a$就叫做函数$f(x)$当$x\to x_0$时的极限,记作$\lim_{x \to x_0} f(x) = a$。
从定义可以看出,要讨论$\lim_{x \to x_0} f(x)$,前提是$f(x)$在点$x_0$的去心的某邻域内有定义。所以若$\lim_{x \to x_0} f(x) = a$,则必有$f(x)$在点$x_0$的去心的某邻域内有定义,选项C正确。
选项D分析
同样,函数极限$\lim_{x \to x_0} f(x)$与$f(x_0)$的值没有必然联系。
例如函数$f(x)=\begin{cases}x + 1, & x\neq 0 \\ 2, & x = 0\end{cases}$,$\lim_{x \to 0} f(x) = 1$,而$f(0) = 2$,即$a\neq f(x_0)$。所以仅由$\lim_{x \to x_0} f(x) = a$不能得出$a = f(x_0)$,选项D错误。