3.函数f(x)=(x-1)/(x^2)-1有( )A. 一个可去间断点,一个跳跃间断点B. 一个可去间断点,一个无穷间断点C. 两个可去间断点D. 一个无穷间断点,一个跳跃间断点
A. 一个可去间断点,一个跳跃间断点
B. 一个可去间断点,一个无穷间断点
C. 两个可去间断点
D. 一个无穷间断点,一个跳跃间断点
题目解答
答案
解析
本题考查函数间断点的类型判断,解题思路是先找出函数的间断点,再分别计算间断点处的极限,根据极限情况判断间断点类型。
步骤一:找出函数的间断点
对于函数$f(x)=\frac{x - 1}{x^2 - 1}$,要使函数有意义,则分母不能为$0$,即$x^2 - 1\neq 0$。
解不等式$x^2 - 1\neq 0$,因式分解可得$(x + 1)(x - 1)\neq 0$,解得$x\neq \pm 1$。
所以函数$f(x)$的间断点为$x = 1$和$x = -1$。
步骤二:判断$x = 1$处间断点的类型
计算$\lim\limits_{x \to 1} f(x)$,即$\lim\limits_{x \to 1} \frac{x - 1}{x^2 - 1}$。
对分母进行因式分解:$x^2 - 1 = (x + 1)(x - 1)$,则原式可化为$\lim\limits_{x \to 1} \frac{x - 1}{(x + 1)(x - 1)}$。
因为$x\to 1$时,$x\neq 1$,所以可以约去分子分母的$x - 1$,得到$\lim\limits_{x \to 1} \frac{1}{x + 1}$。
将$x = 1$代入$\frac{1}{x + 1}$,可得$\frac{1}{1 + 1} = \frac{1}{2}$,即$\lim\limits_{x \to 1} f(x) = \frac{1}{2}$。
由于函数在$x = 1$处极限存在,但函数在该点无定义,所以$x = 1$是可去间断点。
步骤三:判断$x = -1$处间断点的类型
计算$\lim\limits_{x \to -1} f(x)$,即$\lim\limits_{x \to -1} \frac{x - 1}{x^2 - 1}$。
同样对分母进行因式分解:$x^2 - 1 = (x + 1)(x - 1)$,则原式可化为$\lim\limits_{x \to -1} \frac{x - 1}{(x + 1)(x - 1)} = \lim\limits_{x \to -1} \frac{1}{x + 1}$。
当$x\to -1$时,分母$x + 1\to 0$,分子为常数$1$,所以$\lim\limits_{x \to -1} \frac{1}{x + 1} = \infty$。
因为函数在$x = -1$处极限为无穷大,所以$x = -1$是无穷间断点。
综上,函数$f(x)=\frac{x - 1}{x^2 - 1}$有一个可去间断点$x = 1$,一个无穷间断点$x = -1$。