设函数 f(x)=} -1, & x<0 1, & xgeq0 上连续,则()(A) a=3, b=1(B) a=3, b=2(C) a=-3, b=1(D) a=-3, b=2
设函数 $f(x)=\begin{cases} -1, & x<0 \\ 1, & x\geq0 \end{cases}$, $g(x)=\begin{cases} 2-ax, & x\leq-1 \\ x, & -1
题目解答
答案
我们要解决的问题是:给定两个分段函数 $ f(x) $ 和 $ g(x) $,若它们的和 $ f(x) + g(x) $ 在实数集 $ \mathbb{R} $ 上连续,求参数 $ a $ 和 $ b $ 的值。
第一步:写出 $ f(x) $ 和 $ g(x) $
函数 $ f(x) $ 是一个符号函数的变种:
$f(x) = \begin{cases}-1, & x < 0 \\1, & x \geq 0\end{cases}$
函数 $ g(x) $ 是一个三段函数:
$g(x) = \begin{cases}2 - ax, & x \leq -1 \\x, & -1 < x < 0 \\x - b, & x \geq 0\end{cases}$
第二步:分析 $ f(x) + g(x) $ 的连续性
我们要让 $ f(x) + g(x) $ 在实数集上连续,即在所有点上都连续。由于 $ f(x) $ 和 $ g(x) $ 都是分段函数,我们只需要检查分段点处的连续性。
分段点有:
- $ x = -1 $
- $ x = 0 $
我们要在这两个点处分别保证左极限等于右极限等于函数值。
第三步:检查 $ x = -1 $ 处的连续性
左极限($ x \to -1^- $):
- $ f(x) = -1 $(因为 $ x < 0 $)
- $ g(x) = 2 - a x = 2 - a(-1) = 2 + a $
所以:
$f(x) + g(x) \to -1 + (2 + a) = 1 + a$
右极限($ x \to -1^+ $):
- $ f(x) = -1 $
- $ g(x) = x = -1 $
所以:
$f(x) + g(x) \to -1 + (-1) = -2$
要连续,左右极限相等:
$1 + a = -2 \Rightarrow a = -3$
第四步:检查 $ x = 0 $ 处的连续性
左极限($ x \to 0^- $):
- $ f(x) = -1 $
- $ g(x) = x \to 0 $
所以:
$f(x) + g(x) \to -1 + 0 = -1$
右极限($ x \to 0^+ $):
- $ f(x) = 1 $
- $ g(x) = x - b \to 0 - b = -b $
所以:
$f(x) + g(x) \to 1 + (-b) = 1 - b$
要连续,左右极限相等:
$-1 = 1 - b \Rightarrow b = 2$
第五步:确定答案
我们得到:
- $ a = -3 $
- $ b = 2 $
所以答案是:
$\boxed{\text{(D) } a = -3, b = 2}$
✅ 最终答案:(D) $ a = -3, b = 2 $