3. (x)=dfrac ({e)^dfrac (1{x)}-1}({e)^dfrac (1{x)}+1}

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查函数间断点的判断,特别是跳跃间断点的识别。需要掌握左右极限是否存在且相等的判断方法,以及不同间断类型的区分标准。
解题核心思路:
- 确定函数的定义域:分母是否为零是关键,但本题分母恒不为零,因此间断点仅由函数未定义的位置(如分母无意义或函数表达式无定义)引起。
- 分析间断点类型:通过计算左右极限,判断是否存在且相等。若左右极限存在但不相等,则为跳跃间断点。
破题关键点:
- 分母恒不为零:分母 $e^{\frac{1}{x}} + 1$ 恒正,因此分母不会导致间断点。
- 唯一间断点 $x=0$:函数在 $x=0$ 处无定义。
- 左右极限计算:当 $x \to 0^+$ 时,$\frac{1}{x} \to +\infty$,此时分子分母均趋近于正无穷,极限为 $1$;当 $x \to 0^-$ 时,$\frac{1}{x} \to -\infty$,此时分子趋近于 $-1$,分母趋近于 $1$,极限为 $-1$。
步骤1:确定函数的定义域
函数 $f(x) = \dfrac{e^{\frac{1}{x}} - 1}{e^{\frac{1}{x}} + 1}$ 的分母为 $e^{\frac{1}{x}} + 1$。由于 $e^{\frac{1}{x}} > 0$ 对所有 $x \neq 0$ 成立,因此分母恒不为零。但当 $x = 0$ 时,$\frac{1}{x}$ 无定义,故函数在 $x = 0$ 处无定义。
步骤2:计算左右极限
-
当 $x \to 0^+$ 时:$\frac{1}{x} \to +\infty$,此时 $e^{\frac{1}{x}} \to +\infty$,分子 $e^{\frac{1}{x}} - 1 \approx e^{\frac{1}{x}}$,分母 $e^{\frac{1}{x}} + 1 \approx e^{\frac{1}{x}}$,因此:
$\lim_{x \to 0^+} f(x) = \lim_{y \to +\infty} \frac{y - 1}{y + 1} = 1$ -
当 $x \to 0^-$ 时:$\frac{1}{x} \to -\infty$,此时 $e^{\frac{1}{x}} \to 0$,分子 $e^{\frac{1}{x}} - 1 \to -1$,分母 $e^{\frac{1}{x}} + 1 \to 1$,因此:
$\lim_{x \to 0^-} f(x) = \frac{0 - 1}{0 + 1} = -1$
步骤3:判断间断点类型
左右极限均存在但不相等(左极限为 $-1$,右极限为 $1$),因此 $x = 0$ 是跳跃间断点。