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数学
题目

[例16]求函数 (x)=dfrac (sqrt {x+2)-sqrt (4-{x)^2}}(x-1) 的间断点并判断类型.-|||-解:容易求得函数f (x)的定义域为 [ -2,2] ,因此,函数f(x)若存在间断点必落于区间-|||-(-2,2) 内,显然, x=1 即为该函数的间断点.由于-|||-=lim _(xarrow 1)dfrac ((x+2)(x-1))((x-1)(sqrt {x+2)+sqrt (4-{x)^2})} l-|||-l =lim _(xarrow 1)dfrac (x+2)(sqrt {x+2)+sqrt (4-{x)^2}}=dfrac (sqrt {3)}(2)-|||-因此, x=1 为函数f(x)的第一类间断点(可去间断点).

题目解答

答案

解析

考查要点:本题主要考查函数间断点的判断及其类型,涉及分母为零、根号内非负性条件,以及极限的计算。

解题核心思路:

  1. 确定定义域:找出使函数有意义的x范围,重点关注分母不为零和根号内非负的条件。
  2. 识别潜在间断点:分母为零的点(x=1)和定义域的端点(x=-2, x=2)。
  3. 判断各点是否为间断点:
    • 端点x=-2和x=2:检查函数在端点处是否有定义。
    • 分母为零的点x=1:通过极限是否存在判断间断类型(第一类或第二类)。

破题关键点:

  • 有理化处理:对分子中的根号差进行有理化,简化极限计算。
  • 因式分解:约去分母中的(x-1),求出极限值。

步骤1:确定定义域

  1. 分母条件:$x - 1 \neq 0 \Rightarrow x \neq 1$。
  2. 根号内非负:
    • $\sqrt{x+2}$要求$x + 2 \geq 0 \Rightarrow x \geq -2$。
    • $\sqrt{4 - x^2}$要求$4 - x^2 \geq 0 \Rightarrow -2 \leq x \leq 2$。
  3. 综合定义域:$x \in [-2, 2]$且$x \neq 1$。

步骤2:分析间断点候选

  • 分母为零的点:$x = 1$。
  • 定义域端点:$x = -2$和$x = 2$。

步骤3:判断各点是否为间断点

端点$x = -2$和$x = 2$

  • $x = -2$:代入函数,分子为$0 - 0 = 0$,分母为$-3$,函数值为$0$,有定义。
  • $x = 2$:分子为$2 - 0 = 2$,分母为$1$,函数值为$2$,有定义。

分母为零的点$x = 1$

  1. 分子在$x=1$处的值:$\sqrt{3} - \sqrt{3} = 0$,形成$0/0$型不定式,需计算极限。
  2. 有理化处理:
    $\lim_{x \to 1} \frac{\sqrt{x+2} - \sqrt{4 - x^2}}{x - 1} = \lim_{x \to 1} \frac{(\sqrt{x+2} - \sqrt{4 - x^2})(\sqrt{x+2} + \sqrt{4 - x^2})}{(x - 1)(\sqrt{x+2} + \sqrt{4 - x^2})}$
  3. 化简分子:
    $(x + 2) - (4 - x^2) = x^2 + x - 2 = (x + 2)(x - 1)$
  4. 约分并求极限:
    $\lim_{x \to 1} \frac{(x + 2)(x - 1)}{(x - 1)(\sqrt{x+2} + \sqrt{4 - x^2})} = \lim_{x \to 1} \frac{x + 2}{\sqrt{x+2} + \sqrt{4 - x^2}} = \frac{3}{2\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{3}}{2}$
  5. 结论:极限存在但不等于函数值(因$x=1$处无定义),故$x=1$为可去间断点(第一类)。

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