题目
设(x)= ),xgt 0 .,则f(x)在点x=0处( ) (A)左导数不存在,右导数存在 (B)右导数不存在,左导数存在 (C)左、右导数都存在 (D)左、右导数都不存在
设
,则f(x)在点x=0处( )
(A)左导数不存在,右导数存在
(B)右导数不存在,左导数存在
(C)左、右导数都存在
(D)左、右导数都不存在
题目解答
答案
B. 右导数不存在,左导数存在
解析
考查要点:本题主要考查分段函数在分界点处的导数存在性,特别是左导数和右导数的计算与判断。
解题核心思路:
- 分段函数的导数特性:在分界点处,需分别计算左导数和右导数,判断它们是否存在且相等。
- 关键点:
- 左导数:当$x \to 0^-$时,函数为$x^2$,其导数为$2x$,在$x=0$处左导数为$0$。
- 右导数:当$x \to 0^+$时,函数为$x^{1/3}$,其导数为$\frac{1}{3}x^{-2/3}$,当$x \to 0^+$时,导数趋向于无穷大,因此右导数不存在。
破题关键:
- 直接计算左右导数的极限,判断是否存在有限值。若极限不存在(如趋向于无穷),则对应导数不存在。
左导数计算
当$x \leqslant 0$时,$f(x) = x^2$,左导数定义为:
$f'_-(0) = \lim_{h \to 0^-} \frac{f(0+h) - f(0)}{h} = \lim_{h \to 0^-} \frac{h^2 - 0}{h} = \lim_{h \to 0^-} h = 0$
结论:左导数存在,且$f'_-(0) = 0$。
右导数计算
当$x > 0$时,$f(x) = x^{1/3}$,右导数定义为:
$f'_+(0) = \lim_{h \to 0^+} \frac{f(0+h) - f(0)}{h} = \lim_{h \to 0^+} \frac{h^{1/3} - 0}{h} = \lim_{h \to 0^+} h^{-2/3}$
当$h \to 0^+$时,$h^{-2/3} \to +\infty$,因此极限不存在。
结论:右导数不存在。