题目
36. 设函数f(x)={2 x^2, & x leq 1 3 x-1, & x>1.,则f(x)在点x=1处()。A. 不连续B. 连续但左、右导数不存在C. 连续但不可导D. 可导
36. 设函数$f(x)=\left\{\begin{array}{ll}2 x^{2}, & x \leq 1 \\ 3 x-1, & x>1\end{array}\right.$,则$f(x)$在点x=1处()。
A. 不连续
B. 连续但左、右导数不存在
C. 连续但不可导
D. 可导
题目解答
答案
C. 连续但不可导
解析
考查要点:本题主要考查分段函数在分段点处的连续性和可导性判断。
解题核心思路:
- 连续性:需验证左极限、右极限与函数值是否相等。
- 可导性:需分别计算左导数和右导数,判断两者是否相等。
破题关键点:
- 连续性分析:直接代入分段点两侧的表达式计算极限,并与函数值比较。
- 可导性分析:分别用定义法计算左导数和右导数,若两者存在但不相等,则函数在该点不可导。
连续性分析
- 左极限:当$x \to 1^-$时,$f(x) = 2x^2$,故$\lim_{x \to 1^-} f(x) = 2 \cdot 1^2 = 2$。
- 右极限:当$x \to 1^+$时,$f(x) = 3x - 1$,故$\lim_{x \to 1^+} f(x) = 3 \cdot 1 - 1 = 2$。
- 函数值:$f(1) = 2 \cdot 1^2 = 2$。
结论:左极限、右极限与函数值均为$2$,故$f(x)$在$x=1$处连续。
可导性分析
-
左导数:
当$h \to 0^-$时,$x = 1 + h \leq 1$,故$f(1 + h) = 2(1 + h)^2$。
左导数为:
$f'_-(1) = \lim_{h \to 0^-} \frac{2(1+h)^2 - 2}{h} = \lim_{h \to 0^-} \frac{4h + 2h^2}{h} = \lim_{h \to 0^-} (4 + 2h) = 4.$ -
右导数:
当$h \to 0^+$时,$x = 1 + h > 1$,故$f(1 + h) = 3(1 + h) - 1 = 2 + 3h$。
右导数为:
$f'_+(1) = \lim_{h \to 0^+} \frac{(2 + 3h) - 2}{h} = \lim_{h \to 0^+} \frac{3h}{h} = 3.$
结论:左导数$f'_-(1) = 4$,右导数$f'_+(1) = 3$,两者不相等,故$f(x)$在$x=1$处不可导。