题目
设f(x)=dfrac (2)(3)(x)^3,xleqslant 1 (x)^2,xgt 1,则f(x)在x=1处的( ) A. 左、右导数都存在 B. 左导数存在,右导数不存在 C. 左导数不存在,右导数存在 D. 左、右导数都不存在
设f(x)=,则f(x)在x=1处的( )
-
左、右导数都存在
-
左导数存在,右导数不存在
-
左导数不存在,右导数存在
-
左、右导数都不存在
题目解答
答案
解:=
=(x2+x+1)=2,
=
不存在,
故左导数不存在,右导数存在;
故选:C.
解析
步骤 1:计算左导数
计算左导数,即当x从左侧趋近于1时,函数f(x)的导数。根据定义,左导数为:
\[ \lim_{x \to 1^-} \frac{f(x) - f(1)}{x - 1} = \lim_{x \to 1^-} \frac{\frac{2}{3}x^3 - \frac{2}{3}}{x - 1} \]
步骤 2:化简左导数表达式
化简上述表达式,得到:
\[ \lim_{x \to 1^-} \frac{\frac{2}{3}x^3 - \frac{2}{3}}{x - 1} = \lim_{x \to 1^-} \frac{2}{3} \frac{x^3 - 1}{x - 1} = \lim_{x \to 1^-} \frac{2}{3} (x^2 + x + 1) = 2 \]
步骤 3:计算右导数
计算右导数,即当x从右侧趋近于1时,函数f(x)的导数。根据定义,右导数为:
\[ \lim_{x \to 1^+} \frac{f(x) - f(1)}{x - 1} = \lim_{x \to 1^+} \frac{x^2 - \frac{2}{3}}{x - 1} \]
步骤 4:化简右导数表达式
化简上述表达式,得到:
\[ \lim_{x \to 1^+} \frac{x^2 - \frac{2}{3}}{x - 1} \]
由于分子x^2 - 2/3在x=1时为1 - 2/3 = 1/3,而分母x-1在x=1时为0,因此该极限不存在。
计算左导数,即当x从左侧趋近于1时,函数f(x)的导数。根据定义,左导数为:
\[ \lim_{x \to 1^-} \frac{f(x) - f(1)}{x - 1} = \lim_{x \to 1^-} \frac{\frac{2}{3}x^3 - \frac{2}{3}}{x - 1} \]
步骤 2:化简左导数表达式
化简上述表达式,得到:
\[ \lim_{x \to 1^-} \frac{\frac{2}{3}x^3 - \frac{2}{3}}{x - 1} = \lim_{x \to 1^-} \frac{2}{3} \frac{x^3 - 1}{x - 1} = \lim_{x \to 1^-} \frac{2}{3} (x^2 + x + 1) = 2 \]
步骤 3:计算右导数
计算右导数,即当x从右侧趋近于1时,函数f(x)的导数。根据定义,右导数为:
\[ \lim_{x \to 1^+} \frac{f(x) - f(1)}{x - 1} = \lim_{x \to 1^+} \frac{x^2 - \frac{2}{3}}{x - 1} \]
步骤 4:化简右导数表达式
化简上述表达式,得到:
\[ \lim_{x \to 1^+} \frac{x^2 - \frac{2}{3}}{x - 1} \]
由于分子x^2 - 2/3在x=1时为1 - 2/3 = 1/3,而分母x-1在x=1时为0,因此该极限不存在。