题目
【例214】【2007-2-4分】函数f(x)=((e^frac(1)/(x)+e)tan x)(x(e^(1)/(x)-e))在[-π,π]上的第一类间断点是x=()A. 0B. 1C. -(pi)/(2)D. (pi)/(2)
【例214】【2007-2-4分】函数$f(x)=\frac{(e^{\frac{1}{x}}+e)\tan x}{x(e^{\frac{1}{x}}-e)}$在[-π,π]上的第一类间断点是x=()
A. 0
B. 1
C. $-\frac{\pi}{2}$
D. $\frac{\pi}{2}$
题目解答
答案
A. 0
解析
考查要点:本题主要考查函数间断点的分类,特别是第一类间断点的判断。需要结合分母为零、分子分母的极限行为,分析左右极限是否存在且相等。
解题核心思路:
- 确定函数无定义的点:分母为零或分母/分子中的函数无定义(如$\tan x$的无定义点)。
- 分类讨论各点的间断类型:
- 第二类间断点:若极限不存在(如趋于无穷大或振荡)。
- 第一类间断点:若左右极限存在但不相等(跳跃间断点)或相等(可去间断点)。
破题关键点:
- 排除明显第二类间断点:$\tan x$在$x = \pm \frac{\pi}{2}$处无定义且极限趋于无穷大。
- 分析$x=0$处的极限:通过变量代换或泰勒展开,计算左右极限,判断是否相等。
步骤1:确定函数无定义的点
- 分母为零:
- $x = 0$(分母中的$x$项)。
- $e^{\frac{1}{x}} - e = 0 \Rightarrow x = 1$。
- 分子中的$\tan x$无定义:
- $x = \pm \frac{\pi}{2}$(在区间$[-\pi, \pi]$内)。
步骤2:分析各点的间断类型
$x = \pm \frac{\pi}{2}$
- $\tan x$在这些点无定义,且极限趋于无穷大,属于第二类间断点。
$x = 1$
- 分母为零,但分子在$x=1$时值为$2e \tan 1 \neq 0$,故极限趋于无穷大,属于第二类间断点。
$x = 0$
- 计算左右极限:
- 当$x \to 0^+$:
- 令$t = \frac{1}{x} \to +\infty$,分子$\sim e^t \cdot x$,分母$\sim x \cdot e^t$,化简后极限为$1$。
- 当$x \to 0^-$:
- 令$t = \frac{1}{x} \to -\infty$,分子$\sim e^t \cdot x$,分母$\sim x \cdot (-e)$,化简后极限为$-1$。
- 当$x \to 0^+$:
- 结论:左右极限存在但不相等,属于第一类间断点(跳跃间断点)。