题目
下列函数在指出的点处间断,说明这些间断点属于哪一类.如果是可去间断点,那么补充或改变函数的定义使它连续:(1)y=(x^2-1)/(x^2)-3x+2,x=1,x=2;(2)y=cos^2(1)/(x),x=0;(3)y=}x-1,xleqslant1,3-x,x>1,x=1.
下列函数在指出的点处间断,说明这些间断点属于哪一类.如果是可去间断点,那么补充或改变函数的定义使它连续:
(1)$y=\frac{x^{2}-1}{x^{2}-3x+2},x=1,x=2;$
(2)$y=\cos^{2}\frac{1}{x},x=0;$
(3)$y=\begin{cases}x-1,x\leqslant1,\\3-x,x>1,\end{cases}x=1.$
题目解答
答案
(1) $ y = \frac{x^2 - 1}{x^2 - 3x + 2} $,
- $ x = 1 $:可去间断点(定义 $ f(1) = -2 $),
- $ x = 2 $:无穷间断点(第二类)。
(2) $ y = \cos^2 \frac{1}{x} $,
- $ x = 0 $:振荡间断点(第二类)。
(3) $ y = \begin{cases} x - 1, & x \leqslant 1, \\ 3 - x, & x > 1, \end{cases} $,
- $ x = 1 $:跳跃间断点(第一类)。
\[
\boxed{
\begin{array}{ccc}
\text{(1) } x = 1 & \text{可去间断点}, & x = 2 \text{ 无穷间断点}, \\
\text{(2) } x = 0 & \text{振荡间断点}, \\
\text{(3) } x = 1 & \text{跳跃间断点}。
\end{array}
}
\]
解析
题目考察知识
函数间断点的分类:间断点分为第一类(左右极限都存在)和第二类(至少一侧极限不存在);第一类含可去间断点(左右极限相等但不等于函数值或无定义)和跳跃间断点(左右极限不相等);第二类含无穷间断点(极限为无穷)和振荡间断点(极限振荡不存在)。
各小题详解
(1) $y=\frac{x^2 - 1}{x^2 - 3x + 2},x=1,x=2$
- 化简函数:分母因式分解得 $x^2 - 3x + 2=(x-1)(x-2)$,故 $y=\frac{(x-1)(x+1)}{(x-1)(x-2)}=\frac{x+1}{x-2}\ (x\neq1)$。
- $x=1$:
极限 $\lim_{x\to1}\frac{x+1}{x-2}=\frac{1+1}{1-2}=-2$,但函数在 $x=1$ 无定义,左右极限相等≠函数值,故为可去间断点;补充定义 $f(1)=-2$ 可连续。 - $x=2$:
极限 $\lim_{x\to2}\frac{x+1}{x-2}=\infty$(分母→0,分子→3≠0),极限为无穷,故为无穷间断点(第二类)。
(2) $y=\cos^2\frac{1}{x},x=0$
- $x=0$:
当 $x\to0$ 时,$\frac{1}{x}\to\infty$,$\cos\frac{1}{x}$ 在 $[-1,1]$ 内高频振荡,极限不存在且不趋向无穷,振荡无极限,故为振荡间断点(第二类)。
(3) $y=\begin{cases}x-1,x\leqslant1\\3-x,x>1\end{cases},x=1$
- 计算左右极限:
- 左极限 $\lim_{x\to1^-}(x-1)=1-1=0$;
- 右极限 ( \lim_{x\to1^+}(3-x)=3-1=2\