题目
13 单选题(分值2.0分,难度:中)f(x)在(a,b)内连续,且x_(0)in(a,b),则在点x_(0)处()A. f(x)的极限不存在B. f(x)的极限不一定存在C. f(x)的极限存在,且可导D. f(x)的极限存在,且不一定可导
13 单选题(分值2.0分,难度:中)
f(x)在(a,b)内连续,且$x_{0}\in(a,b)$,则在点$x_{0}$处()
A. f(x)的极限不存在
B. f(x)的极限不一定存在
C. f(x)的极限存在,且可导
D. f(x)的极限存在,且不一定可导
题目解答
答案
D. f(x)的极限存在,且不一定可导
解析
本题考查函数在某点连续与极限、可导之间的关系。解题思路是根据函数连续的定义判断函数在该点的极限情况,再通过举例说明函数在该点的可导性。
- 判断函数在$x_0$处的极限情况:
根据函数连续的定义,如果函数$f(x)$在点$x_0$处连续,那么$\lim\limits_{x \to x_0} f(x) = f(x_0)$。
已知$f(x)$在$(a,b)$内连续,且$x_0\in(a,b)$,这就意味着$f(x)$在点$x_0$处连续,所以$\lim\limits_{x \to x_0} f(x)$存在且等于$f(x_0)$。 - 判断函数在$x_0$处的可导性:
函数在某点连续并不一定意味着在该点可导。例如函数$f(x)=\vert x\vert$,它在$x = 0$处连续。
当$x\to0^+$时,$\lim\limits_{x \to 0^+} \frac{f(x) - f(0)}{x - 0}=\lim\limits_{x \to 0^+} \frac{\vert x\vert - 0}{x - 0}=\lim\limits_{x \to 0^+} \frac{x}{x}=1$;
当$x\to0^-$时,$\lim\limits_{x \to 0^-} \frac{f(x) - f(0)}{x - 0}=\lim\limits_{x \to 0^-} \frac{\vert x\vert - 0}{x - 0}=\lim\limits_{x \to 0^-} \frac{-x}{x}=-1$。
因为左导数$-1\neq$右导数$1$,所以$f(x)=\vert x\vert$在$x = 0$处不可导。
这就说明函数在某点连续时,不一定在该点可导。