题目
讨论下列函数在 x=0 处的连续性与可导性:-|||-(1) =|sin x|;-|||-(2) y= { , xneq 0 0, x =0 .

题目解答
答案

解析
连续性的判断依据是函数在某点的极限值等于函数值;可导性则要求左右导数存在且相等。对于含绝对值或分段函数,需特别注意分段点处的左右极限和导数。
- 第(1)题:函数$y=|\sin x|$在$x=0$处的连续性可通过直接计算极限验证。可导性需分别计算左、右导数,若不相等则不可导。
- 第(2)题:分段函数在$x=0$处的连续性需验证极限是否为$0$。可导性需通过导数定义计算,注意$x^2\sin\frac{1}{x}$的有界性与$x$的趋近关系。
第(1)题:$y=|\sin x|$
连续性分析
计算$\lim\limits_{x \to 0} |\sin x|$:
$\lim_{x \to 0} |\sin x| = |\sin 0| = 0 = f(0)$
结论:函数在$x=0$处连续。
可导性分析
计算左、右导数:
- 左导数($x \to 0^-$):当$x < 0$时,$\sin x < 0$,故$|\sin x| = -\sin x$,导数为:
$f'_-(0) = \lim_{x \to 0^-} \frac{-\sin x - 0}{x - 0} = \lim_{x \to 0^-} \frac{-\sin x}{x} = -1$ - 右导数($x \to 0^+$):当$x > 0$时,$\sin x > 0$,故$|\sin x| = \sin x$,导数为:
$f'_+(0) = \lim_{x \to 0^+} \frac{\sin x - 0}{x - 0} = \lim_{x \to 0^+} \frac{\sin x}{x} = 1$
结论:左右导数不相等,故函数在$x=0$处不可导。
第(2)题:分段函数$y = \begin{cases} x^2 \sin \frac{1}{x}, & x \neq 0 \\ 0, & x = 0 \end{cases}$
连续性分析
计算$\lim\limits_{x \to 0} x^2 \sin \frac{1}{x}$:
$\lim_{x \to 0} x^2 \sin \frac{1}{x} = 0 \quad (\text{因$|x^2 \sin \frac{1}{x}| \leq x^2 \to 0$})$
结论:函数在$x=0$处连续。
可导性分析
通过导数定义计算$f'(0)$:
$f'(0) = \lim_{x \to 0} \frac{f(x) - f(0)}{x - 0} = \lim_{x \to 0} \frac{x^2 \sin \frac{1}{x} - 0}{x} = \lim_{x \to 0} x \sin \frac{1}{x} = 0$
结论:导数存在且为$0$,故函数在$x=0$处可导。