6.下列函数在给定区间上无界的是____.A.(1)/(x)sin(1)/(x), xin(0,1]B.xsin(1)/(x), xin(0,+infty)C.(1)/(x)sin x, xin(0,1]D.(1)/(x)sin x, xin(0,+infty)
题目解答
答案
逐项分析各函数在给定区间上的有界性:
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选项A: $f(x) = \frac{1}{x} \sin \frac{1}{x}$,$x \in (0,1]$。
当 $x \to 0^+$ 时,$\frac{1}{x} \to +\infty$,而 $\sin \frac{1}{x}$ 在 $[-1,1]$ 内振荡。因此,$f(x)$ 的值在 $(-\infty, +\infty)$ 内无界。例如,取 $x = \frac{1}{n\pi}$($n \in \mathbb{N}^*$),则 $f(x) = n\pi \sin(n\pi) = 0$;取 $x = \frac{1}{2n\pi + \frac{\pi}{2}}$,则 $f(x) = (2n\pi + \frac{\pi}{2}) \sin(2n\pi + \frac{\pi}{2}) = 2n\pi + \frac{\pi}{2} \to +\infty$。故 $f(x)$ 在 $(0,1]$ 上无界。 -
选项B: $f(x) = x \sin \frac{1}{x}$,$x \in (0,+\infty)$。
当 $x \to 0^+$ 时,$x \to 0$,$\sin \frac{1}{x}$ 有界,故 $f(x) \to 0$。当 $x \to +\infty$ 时,$x \to +\infty$,但 $\sin \frac{1}{x} \to 1$,故 $f(x) \to +\infty$。然而,$f(x)$ 在 $(0,+\infty)$ 上的最大值为 $1$(当 $x = 1$ 时),且在 $x \to +\infty$ 时趋近于 $x$,但始终有界。实际上,$f(x)$ 在 $(0,+\infty)$ 上有界,因为 $|f(x)| \leq x$。 -
选项C: $f(x) = \frac{1}{x} \sin x$,$x \in (0,1]$。
当 $x \to 0^+$ 时,$\frac{\sin x}{x} \to 1$,故 $f(x) \to 1$。在 $(0,1]$ 上,$f(x)$ 连续且有界,最大值为 $1$。 -
选项D: $f(x) = \frac{1}{x} \sin x$,$x \in (0,+\infty)$。
当 $x \to 0^+$ 时,$f(x) \to 1$;当 $x \to +\infty$ 时,$\frac{\sin x}{x} \to 0$。因此,$f(x)$ 在 $(0,+\infty)$ 上有界,最大值为 $1$。
综上,只有选项A中的函数在给定区间上无界。
答案:A