题目
1.194.设函数 (x)= ,xlt 0 a-1,x=0 {x)^2+b,xgt 0 . 求常数a,b,使得f (x)在定义域内连续.

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查函数连续性的判定及分段函数在分段点处连续的条件。
解题核心思路:函数在某点连续需满足三个条件:函数在该点有定义,左极限与右极限存在且相等,且极限值等于函数值。
破题关键点:
- 确定分段点:本题中分段点为$x=0$,需保证该点处连续。
- 计算左右极限:分别求$x \to 0^-$时$\frac{\sin 3x}{x}$的极限和$x \to 0^+$时$x^2 + b$的极限。
- 联立方程求解:根据连续性条件,令左右极限相等且等于$f(0)$,建立方程求解$a$和$b$。
步骤1:计算$x \to 0^-$时的左极限
当$x \to 0^-$时,$f(x) = \frac{\sin 3x}{x}$。利用重要极限$\lim_{x \to 0} \frac{\sin kx}{x} = k$,可得:
$\lim_{x \to 0^-} f(x) = \lim_{x \to 0^-} \frac{\sin 3x}{x} = 3.$
步骤2:计算$x \to 0^+$时的右极限
当$x \to 0^+$时,$f(x) = x^2 + b$。直接代入$x=0$得:
$\lim_{x \to 0^+} f(x) = 0^2 + b = b.$
步骤3:保证$f(x)$在$x=0$处连续
根据连续性条件,需满足:
- 函数在$x=0$处有定义:$f(0) = a - 1$。
- 左右极限相等:左极限$3$等于右极限$b$,即$b = 3$。
- 极限值等于函数值:$a - 1 = 3$,解得$a = 4$。