题目
下列函数在给定区间上无界的是()。A. (1)/(x)sin x, xin(0,1]B. (1)/(x)sin x, xin(0,+infty)C. (1)/(x)sin(1)/(x), xin(0,1]D. xsin(1)/(x), xin(0,+infty)
下列函数在给定区间上无界的是()。
A. $\frac{1}{x}\sin x, x\in(0,1]$
B. $\frac{1}{x}\sin x, x\in(0,+\infty)$
C. $\frac{1}{x}\sin\frac{1}{x}, x\in(0,1]$
D. $x\sin\frac{1}{x}, x\in(0,+\infty)$
题目解答
答案
C. $\frac{1}{x}\sin\frac{1}{x}, x\in(0,1]$
解析
考查要点:本题主要考查函数在区间上的有界性判断,需要结合函数的表达式和定义域分析其是否有界。
解题核心思路:
- 有界函数的定义:若存在实数$M>0$,使得函数$f(x)$在区间内所有$x$满足$|f(x)| \leq M$,则$f(x)$在该区间上有界。
- 关键分析点:
- 分母趋近于0时的函数行为:若分母趋近于0且分子不被限制,可能导致函数无界。
- 振荡函数的叠加效应:如$\sin\frac{1}{x}$在$x \to 0$时振荡加快,若与无界因子(如$\frac{1}{x}$)结合,可能产生无界性。
破题关键:
- 选项C中$\frac{1}{x}\sin\frac{1}{x}$在$x \to 0$时,$\frac{1}{x}$无界,而$\sin\frac{1}{x}$振荡导致整体函数值无限增大,因此无界。
选项分析
A. $\frac{1}{x}\sin x, x\in(0,1]$
- 分析:$\sin x$在$(0,1]$内有界($|\sin x| \leq 1$),因此$\left|\frac{1}{x}\sin x\right| \leq \frac{1}{x}$。
- 关键点:当$x \to 0$时,$\frac{1}{x} \to +\infty$,但$\sin x \approx x$,故$\frac{\sin x}{x} \approx 1$,函数值趋近于1,有界。
B. $\frac{1}{x}\sin x, x\in(0,+\infty)$
- 分析:当$x \to +\infty$时,$\frac{1}{x} \to 0$,$\sin x$有界,整体趋近于0;当$x \to 0$时,同选项A,函数值趋近于1,有界。
C. $\frac{1}{x}\sin\frac{1}{x}, x\in(0,1]$
- 分析:当$x \to 0$时,$\frac{1}{x} \to +\infty$,而$\sin\frac{1}{x}$在$[-1,1]$间无限振荡。
- 关键点:$\left|\frac{1}{x}\sin\frac{1}{x}\right| \leq \frac{1}{x}$,但$\frac{1}{x}$无界,且$\sin\frac{1}{x}$的振荡导致函数值无限接近$\frac{1}{x}$,因此无界。
D. $x\sin\frac{1}{x}, x\in(0,+\infty)$
- 分析:当$x \to 0$时,$x \to 0$,$\sin\frac{1}{x}$有界,整体趋近于0;当$x \to +\infty$时,$\sin\frac{1}{x} \approx \frac{1}{x}$,整体趋近于0,有界。