题目
x=sqrt(2) 是函数 f(x)=dfrac(x(x^4-4))(|x^2-2|) 的( )A. 可去间断点B. 跳跃间断点C. 无穷间断点D. 振荡间断
$x=\sqrt{2}$ 是函数 $f(x)=\dfrac{x(x^4-4)}{|x^2-2|}$ 的( )
A. 可去间断点
B. 跳跃间断点
C. 无穷间断点
D. 振荡间断
题目解答
答案
B. 跳跃间断点
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该点是否无定义,确定为间断点后,再分别计算该点处的左、右极限,根据左、右极限的情况来确定间断点的类型。
步骤一:判断函数在$x = \sqrt{2}$处的连续性
已知函数$f(x)=\dfrac{x(x^4 - 4)}{\vert x^2 - 2\vert}$,当$x = \sqrt{2}$时,分母$\vert x^2 - 2\vert=\vert(\sqrt{2})^2 - 2\vert = 0$,函数在该点无定义,所以$x = \sqrt{2}$是函数$f(x)$的间断点。
步骤二:分别计算$x = \sqrt{2}$处的左、右极限
- 计算右极限$\lim\limits_{x \to \sqrt{2}^+} f(x)$:
当$x \to \sqrt{2}^+$时,$x^2 - 2>0$,则$\vert x^2 - 2\vert = x^2 - 2$,此时$f(x)=\dfrac{x(x^4 - 4)}{x^2 - 2}$。
对分子进行因式分解:$x^4 - 4=(x^2 + 2)(x^2 - 2)$,则$f(x)=\dfrac{x(x^2 + 2)(x^2 - 2)}{x^2 - 2}=x(x^2 + 2)$($x\neq\sqrt{2}$)。
所以$\lim\limits_{x \to \sqrt{2}^+} f(x)=\lim\limits_{x \to \sqrt{2}^+} x(x^2 + 2)=\sqrt{2}\times((\sqrt{2})^2 + 2)=\sqrt{2}\times(2 + 2)=4\sqrt{2}$。 - 计算左极限$\lim\limits_{x \to \sqrt{2}^-} f(x)$:
当$x \to \sqrt{2}^-$时,$x^2 - 2<0$,则$\vert x^2 - 2\vert = -(x^2 - 2)=2 - x^2$,此时$f(x)=\dfrac{x(x^4 - 4)}{2 - x^2}$。
同样对分子进行因式分解$x^4 - 4=(x^2 + 2)(x^2 - 2)$,则$f(x)=\dfrac{x(x^2 + 2)(x^2 - 2)}{2 - x^2}=-x(x^2 + 2)$($x\neq\sqrt{2}$)。
所以$\lim\limits_{x \to \sqrt{2}^-} f(x)=\lim\limits_{x \to \sqrt{2}^-} -x(x^2 + 2)=-\sqrt{2}\times((\sqrt{2})^2 + 2)=-\sqrt{2}\times(2 + 2)=-4\sqrt{2}$。
步骤三:根据左、右极限判断间断点类型
由于$\lim\limits_{x \to \sqrt{2}^+} f(x)=4\sqrt{2}$,$\lim\limits_{x \to \sqrt{2}^-} f(x)=-4\sqrt{2}$,左、右极限都存在但不相等,所以$x = \sqrt{2}$是函数$f(x)$的跳跃间断点。