题目
12.f(x)=}3+e^-(2)/(x)&xneq03&x=0,则x=0是f(x)的()A. 连续点B. 可去间断点C. 跳跃间断点D. 第二类间断点
12.$f(x)=\begin{cases}3+e^{-\frac{2}{x}}&x\neq0\\3&x=0\end{cases}$,则x=0是f(x)的()
A. 连续点
B. 可去间断点
C. 跳跃间断点
D. 第二类间断点
题目解答
答案
D. 第二类间断点
解析
本题考查函数间断点的类型判断,解题思路是先判断函数在$x = 0$处的连续性,若不连续,再根据左右极限的情况确定间断点的类型。
- 判断函数在$x = 0$处的连续性:
函数在某点连续的定义为$\lim\limits_{x \to x_0} f(x) = f(x_0)$。
已知$f(0)=3$,接下来求$\lim\limits_{x \to 0} f(x)$,由于$x\to0$需要分别考虑$x\to0^+$(右极限)和$x\to0^-$(左极限)的情况。 - 求右极限$\lim\limits_{x \to 0^+} f(x)$:
当$x\to0^+$时,$x\gt0$,此时$f(x)=3 + e^{-\frac{2}{x}}$。
令$t = \frac{1}{x}$,当$x\to0^+$时,$t\to +\infty$,则$-\frac{2}{x}=-2t$。
所以$\lim\limits_{x \to 0^+} f(x)=\lim\limits_{x \to 0^+} (3 + e^{-\frac{2}{x}})=\lim\limits_{t \to +\infty} (3 + e^{-2t})$。
根据指数函数的性质,当$t\to +\infty$时,$e^{-2t}=\frac{1}{e^{2t}}\to 0$,则$\lim\limits_{t \to +\infty} (3 + e^{-2t}) = 3 + 0 = 3$。 - 求左极限$\lim\limits_{x \to 0^-} f(x)$:
当$x\to0^-$时,$x\lt0$,此时$f(x)=3 + e^{-\frac{2}{x}}$。
令$t = \frac{1}{x}$,当$x\to0^-$时,$t\to -\infty$,则$-\frac{2}{x}=-2t$。
所以$\lim\limits_{x \to 0^-} f(x)=\lim\limits_{x \to 0^-} (3 + e^{-\frac{2}{x}})=\lim\limits_{t \to -\infty} (3 + e^{-2t})$。
根据指数函数的性质,当$t\to -\infty$时,$-2t\to +\infty$,$e^{-2t}\to +\infty$,则$\lim\limits_{t \to -\infty} (3 + e^{-2t}) = +\infty$。 - 判断间断点类型:
因为$\lim\limits_{x \to 0^-} f(x)= +\infty$,极限不存在,所以$x = 0$是函数$f(x)$的第二类间断点。