题目
1.设f(x)=lim_(ntoinfty)(x^2n-1+ax^2+bx)/(x^2n)+1,若x=1,x=-1均为f(x)的跳跃间断点,则()A. a+b=1,a-b≠-1B. a+b=1,a-b=-1C. a+b≠1,a-b≠-1D. a+b≠1,a-b=-1
1.设$f(x)=\lim_{n\to\infty}\frac{x^{2n-1}+ax^{2}+bx}{x^{2n}+1}$,若$x=1,x=-1$均为f(x)的跳跃间断点,则()
A. a+b=1,a-b≠-1
B. a+b=1,a-b=-1
C. a+b≠1,a-b≠-1
D. a+b≠1,a-b=-1
题目解答
答案
C. a+b≠1,a-b≠-1
解析
考查要点:本题主要考查分段函数在不同区间内的极限求解,以及跳跃间断点的判定条件。关键在于分析当$x$的绝对值不同时,极限表达式的简化形式,并结合左右极限与函数值的关系进行判断。
解题思路:
- 分区间讨论:根据$|x| < 1$、$|x| > 1$和$x = \pm 1$的不同情况,分别求出$f(x)$的表达式。
- 计算左右极限:在$x = 1$和$x = -1$处,分别求左右极限和函数值。
- 跳跃间断点条件:左右极限存在但不相等,或函数值与至少一侧极限不相等。
破题关键:
- 极限化简:利用$x^{2n}$在不同区间内的趋近性简化表达式。
- 左右极限对比:特别注意$x = 1$和$x = -1$处的左右极限差异。
当$|x| < 1$时
此时$x^{2n} \to 0$,原式化简为:
$f(x) = \frac{0 + a x^2 + b x}{0 + 1} = a x^2 + b x.$
当$|x| > 1$时
此时$x^{2n}$主导分子和分母,原式化简为:
$f(x) = \frac{x^{2n-1}}{x^{2n}} = \frac{1}{x}.$
当$x = 1$时
- 函数值:
$f(1) = \lim_{n \to \infty} \frac{1 + a + b}{2} = \frac{1 + a + b}{2}.$ - 左极限($x \to 1^-$):属于$|x| < 1$的情况,故:
$\lim_{x \to 1^-} f(x) = a \cdot 1^2 + b \cdot 1 = a + b.$ - 右极限($x \to 1^+$):属于$|x| > 1$的情况,故:
$\lim_{x \to 1^+} f(x) = \frac{1}{1} = 1.$
跳跃间断点条件:左极限 $\neq$ 右极限,即:
$a + b \neq 1.$
当$x = -1$时
- 函数值:
$f(-1) = \lim_{n \to \infty} \frac{-1 + a - b}{2} = \frac{-1 + a - b}{2}.$ - 左极限($x \to -1^-$):属于$|x| > 1$的情况,故:
$\lim_{x \to -1^-} f(x) = \frac{1}{-1} = -1.$ - 右极限($x \to -1^+$):属于$|x| < 1$的情况,故:
$\lim_{x \to -1^+} f(x) = a \cdot (-1)^2 + b \cdot (-1) = a - b.$
跳跃间断点条件:左极限 $\neq$ 右极限,即:
$a - b \neq -1.$
综合条件:需同时满足$a + b \neq 1$和$a - b \neq -1$,对应选项C。