题目
已知函数f(x)={sqrt({x)^2+4),}&(x<0,)a,)&(x=0,)2x+b,)&(x>0).在x=0处连续,求a与b的值.
已知函数f(x)=$\left\{\begin{array}{l}{\sqrt{{x}^{2}+4},}&{x<0,}\\{a,}&{x=0,}\\{2x+b,}&{x>0}\end{array}\right.$在x=0处连续,求a与b的值.
题目解答
答案
解:因为函数f(x)=$\left\{\begin{array}{l}{\sqrt{{x}^{2}+4},}&{x<0,}\\{a,}&{x=0,}\\{2x+b,}&{x>0}\end{array}\right.$在x=0处连续,
当x<0时,f(x)=$\sqrt{{x}^{2}+4}$,所以当x→0+时,f(x)→2;当x=0时,f(x)=a;当x>0时,f(x)=2x+b,x→0+,f(x)→2.
所以a=2,b=2.
当x<0时,f(x)=$\sqrt{{x}^{2}+4}$,所以当x→0+时,f(x)→2;当x=0时,f(x)=a;当x>0时,f(x)=2x+b,x→0+,f(x)→2.
所以a=2,b=2.
解析
考查要点:本题主要考查函数在某一点连续的条件,即左右极限存在且相等,并等于该点的函数值。
解题核心思路:
- 左极限:当$x \to 0^-$时,函数表达式为$\sqrt{x^2 + 4}$,代入$x=0$可得左极限值。
- 右极限:当$x \to 0^+$时,函数表达式为$2x + b$,代入$x=0$可得右极限值。
- 连续条件:左极限、右极限、函数值$f(0)=a$三者相等,由此建立方程求解$a$和$b$。
破题关键:
- 明确分段函数在$x=0$处的左右极限表达式。
- 利用连续性条件联立方程,直接求解参数。
步骤1:计算左极限
当$x \to 0^-$时,函数表达式为$\sqrt{x^2 + 4}$,代入$x=0$得:
$\lim_{x \to 0^-} f(x) = \sqrt{0^2 + 4} = \sqrt{4} = 2.$
步骤2:计算右极限
当$x \to 0^+$时,函数表达式为$2x + b$,代入$x=0$得:
$\lim_{x \to 0^+} f(x) = 2 \cdot 0 + b = b.$
步骤3:应用连续性条件
函数在$x=0$处连续,需满足:
$\lim_{x \to 0^-} f(x) = \lim_{x \to 0^+} f(x) = f(0).$
因此:
- 左极限等于右极限:
$2 = b.$ - 极限值等于函数值:
$a = 2.$