题目
(1)f(x)在[-1,1]上连续,则x=0是函数g(x)=(int_(0)^xf(t)dt)/(x)的()A. 可去间断点B. 跳跃间断点C. 连续点D. 第二类间断点
(1)f(x)在[-1,1]上连续,则x=0是函数$g(x)=\frac{\int_{0}^{x}f(t)dt}{x}$的()
A. 可去间断点
B. 跳跃间断点
C. 连续点
D. 第二类间断点
题目解答
答案
A. 可去间断点
解析
考查要点:本题主要考查可去间断点的判定,涉及积分与极限的结合应用,以及洛必达法则的使用条件。
解题核心思路:
- 判断间断点类型的关键在于分析函数在该点的极限是否存在,以及是否可通过重新定义使函数连续。
- 当$x=0$时,$g(x)$无定义,需计算$\lim_{x \to 0} g(x)$。
- 利用洛必达法则将积分表达式转化为$f(0)$,结合$f(x)$的连续性得出极限值。
破题关键点:
- 识别$\frac{0}{0}$型不定式,正确应用洛必达法则。
- 连续性保证$f(0)$存在,从而极限存在且有限。
分析函数在$x=0$处的性质
-
函数定义:
$g(x) = \frac{\int_{0}^{x} f(t) \, dt}{x}$在$x \neq 0$时有定义,但$x=0$时分母为0,故$g(0)$无定义。 -
计算极限$\lim_{x \to 0} g(x)$:
当$x \to 0$时,分子$\int_{0}^{x} f(t) \, dt \to 0$(因为积分区间长度趋近于0),分母$x \to 0$,形成$\frac{0}{0}$型不定式,满足洛必达法则的使用条件。 -
应用洛必达法则:
$\lim_{x \to 0} g(x) = \lim_{x \to 0} \frac{\int_{0}^{x} f(t) \, dt}{x} = \lim_{x \to 0} \frac{\frac{d}{dx} \int_{0}^{x} f(t) \, dt}{\frac{d}{dx} x} = \lim_{x \to 0} \frac{f(x)}{1} = f(0)$
由于$f(x)$在$x=0$处连续,$f(0)$存在且有限,因此极限存在。 -
判定间断点类型:
极限$\lim_{x \to 0} g(x) = f(0)$存在,但$g(0)$原无定义。若定义$g(0) = f(0)$,则$g(x)$在$x=0$处连续。因此,$x=0$是可去间断点。