题目
1.4函数f(x)=lim_(tto0)(1+(sin t)/(x))^(x^(2)/(t))在(-∞,+∞)内().A. 连续B. 有可去间断点C. 有跳跃间断点D. 有无穷间断点
1.4函数$f(x)=\lim_{t\to0}(1+\frac{\sin t}{x})^{\frac{x^{2}}{t}}$在(-∞,+∞)内().
A. 连续
B. 有可去间断点
C. 有跳跃间断点
D. 有无穷间断点
题目解答
答案
B. 有可去间断点
解析
考查要点:本题主要考查函数极限的计算、连续性及间断点类型的判断。
解题核心思路:
- 化简函数表达式:利用自然对数的极限公式 $\lim_{y \to 0} (1 + y)^{\frac{1}{y}} = e$,将原式转化为指数函数形式。
- 分析不同 $x$ 值的情况:
- 当 $x \neq 0$ 时,函数化简为 $e^x$,在定义域内连续。
- 当 $x = 0$ 时,函数无定义,需判断是否存在可去间断点。
- 判断间断点类型:通过计算 $x \to 0$ 时的极限,验证是否存在可去间断点。
破题关键点:
- 正确应用极限公式,将原式转化为指数函数。
- 区分不同间断点类型的关键在于极限是否存在且有限。
当 $x \neq 0$ 时
将原式变形为:
$f(x) = \lim_{t \to 0} \left(1 + \frac{\sin t}{x}\right)^{\frac{x^2}{t}}.$
令 $y = \frac{\sin t}{x}$,当 $t \to 0$ 时,$\sin t \approx t$,故 $y \approx \frac{t}{x}$。此时指数部分可改写为:
$\frac{x^2}{t} = \frac{x}{y}.$
因此,原式可转化为:
$\lim_{y \to 0} \left(1 + y\right)^{\frac{x}{y}} = e^x.$
结论:当 $x \neq 0$ 时,$f(x) = e^x$,在定义域内连续。
当 $x = 0$ 时
函数表达式为:
$f(0) = \lim_{t \to 0} \left(1 + \frac{\sin t}{0}\right)^{\frac{0^2}{t}},$
分母为 $0$,表达式无意义,故 $x = 0$ 处无定义。
判断间断点类型
计算 $x \to 0$ 时的极限:
$\lim_{x \to 0} f(x) = \lim_{x \to 0} e^x = 1.$
由于 $x = 0$ 处无定义但极限存在,存在可去间断点。