题目
【题目】设f(0)=0,则f(x)在x=0处可导的充要条件为()A. lim_(h→0)1/(h^2)f(1-cosh) 存在B. lim_(h→0)1/hf(1-e^h) 存在C. lim_(h→0)1/(h^2)f(h-sinh) 存在D. lim_(h→0)1/h[f(2h)-f(h)] 存在
【题目】设f(0)=0,则f(x)在x=0处可导的充要条件为()
A. lim_(h→0)1/(h^2)f(1-cosh) 存在
B. lim_(h→0)1/hf(1-e^h) 存在
C. lim_(h→0)1/(h^2)f(h-sinh) 存在
D. lim_(h→0)1/h[f(2h)-f(h)] 存在
题目解答
答案
B. lim_(h→0)1/hf(1-e^h) 存在
解析
首先,我们需要理解题目中所给的条件和问题。题目要求我们找出f(x)在x=0处可导的充要条件。我们知道,函数f(x)在x=0处可导的定义是:lim_(x→0)(f(x)-f(0))/x 存在。由于f(0)=0,所以这个条件可以简化为lim_(x→0)(f(x))/x 存在。接下来,我们逐一分析选项,看哪个选项能够满足这个条件。
【解析】
步骤 1:分析选项A
h→0时,1-cosh∼(h^2)/2,且1-cosh≥0。因此,lim_(h→0)(f(1-cosh))/(h^2)=lim_(h→0)(f(1-cosh))/(1-cosh)×(1-cosh)/(h^2)。由于1-cosh∼(h^2)/2,所以lim_(h→0)(1-cosh)/(h^2)=1/2。因此,lim_(h→0)(f(1-cosh))/(h^2)=1/2lim_(h→0)(f(1-cosh))/(1-cosh)。如果f(0)存在,则lim_(h→0)(f(1-cosh))/(h^2)存在;但反过来不成立,因为A成立只能得到f(0)存在。选项A不正确。
步骤 2:分析选项C
h→0时,h-sinh∼(h^2)/2,且h-sinh≥0。因此,lim_(h→0)(f(h-sinh))/(h^2)=lim_(h→0)(f(h-sinh))/(h-sinh)×(h-sinh)/(h^2)。由于h-sinh∼(h^2)/2,所以lim_(h→0)(h-sinh)/(h^2)=1/2。因此,lim_(h→0)(f(h-sinh))/(h^2)=1/2lim_(h→0)(f(h-sinh))/(h-sinh)。这样又转化成选项A的情形,选项C不正确。
步骤 3:分析选项D
举反例f(x)=sgnx(符号函数),显然满足题目f(0)=0和选项D的要求,但f(x)在x=0处不连续,因而f(x)在x=0处不可导。选项D也不正确。
步骤 4:分析选项B
h→0时,1-e^h∼h。因此,lim_(h→0)(f(1-e^h))/h=lim_(h→0)(f(1-e^h))/(1-e^h)×(1-e^h)/h。由于1-e^h∼h,所以lim_(h→0)(1-e^h)/h=1。因此,lim_(h→0)(f(1-e^h))/h=lim_(h→0)(f(1-e^h))/(1-e^h)。选项B正确。
【解析】
步骤 1:分析选项A
h→0时,1-cosh∼(h^2)/2,且1-cosh≥0。因此,lim_(h→0)(f(1-cosh))/(h^2)=lim_(h→0)(f(1-cosh))/(1-cosh)×(1-cosh)/(h^2)。由于1-cosh∼(h^2)/2,所以lim_(h→0)(1-cosh)/(h^2)=1/2。因此,lim_(h→0)(f(1-cosh))/(h^2)=1/2lim_(h→0)(f(1-cosh))/(1-cosh)。如果f(0)存在,则lim_(h→0)(f(1-cosh))/(h^2)存在;但反过来不成立,因为A成立只能得到f(0)存在。选项A不正确。
步骤 2:分析选项C
h→0时,h-sinh∼(h^2)/2,且h-sinh≥0。因此,lim_(h→0)(f(h-sinh))/(h^2)=lim_(h→0)(f(h-sinh))/(h-sinh)×(h-sinh)/(h^2)。由于h-sinh∼(h^2)/2,所以lim_(h→0)(h-sinh)/(h^2)=1/2。因此,lim_(h→0)(f(h-sinh))/(h^2)=1/2lim_(h→0)(f(h-sinh))/(h-sinh)。这样又转化成选项A的情形,选项C不正确。
步骤 3:分析选项D
举反例f(x)=sgnx(符号函数),显然满足题目f(0)=0和选项D的要求,但f(x)在x=0处不连续,因而f(x)在x=0处不可导。选项D也不正确。
步骤 4:分析选项B
h→0时,1-e^h∼h。因此,lim_(h→0)(f(1-e^h))/h=lim_(h→0)(f(1-e^h))/(1-e^h)×(1-e^h)/h。由于1-e^h∼h,所以lim_(h→0)(1-e^h)/h=1。因此,lim_(h→0)(f(1-e^h))/h=lim_(h→0)(f(1-e^h))/(1-e^h)。选项B正确。