题目
3`.讨论函数 (x)=lim _(narrow infty )dfrac (1-{x)^2n}(1+{x)^2n}x 的连续性,若有间断点,判别其类型.

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查极限函数的求解及分段函数连续性的判断,重点在于分析不同区间内$x^{2n}$的极限行为,并判断分界点处的间断类型。
解题核心思路:
- 分区间讨论:根据$|x|$的不同取值范围($|x|<1$,$|x|=1$,$|x|>1$),分别求出极限表达式。
- 判断连续性:通过比较分界点$x=1$和$x=-1$处的左右极限与函数值,确定是否存在间断点及其类型。
破题关键点:
- 极限分析:当$|x|<1$时,$x^{2n} \to 0$;当$|x|=1$时,$x^{2n}=1$;当$|x|>1$时,$x^{2n} \to +\infty$。
- 间断类型判断:若分界点处左右极限存在但不相等,则为第一类间断点(跳跃间断点)。
分区间求极限表达式
当$|x| < 1$时
此时$x^{2n} \to 0$,因此:
$\lim_{n \to \infty} \frac{1 - x^{2n}}{1 + x^{2n}} = \frac{1 - 0}{1 + 0} = 1$
故$f(x) = x \cdot 1 = x$。
当$|x| = 1$时
此时$x^{2n} = 1$,因此:
$\frac{1 - x^{2n}}{1 + x^{2n}} = \frac{1 - 1}{1 + 1} = 0$
故$f(x) = x \cdot 0 = 0$。
当$|x| > 1$时
此时$x^{2n} \to +\infty$,分子分母同除以$x^{2n}$:
$\frac{1 - x^{2n}}{1 + x^{2n}} = \frac{\frac{1}{x^{2n}} - 1}{\frac{1}{x^{2n}} + 1} \to \frac{-1}{1} = -1$
故$f(x) = x \cdot (-1) = -x$。
判断连续性
分界点$x=1$处
- 左极限($x \to 1^-$,$|x|<1$):$f(x) \to 1$。
- 右极限($x \to 1^+$,$|x|>1$):$f(x) \to -1$。
- 函数值:$f(1) = 0$。
- 结论:左右极限存在但不相等,且均不等于函数值,故$x=1$为第一类间断点(跳跃间断点)。
分界点$x=-1$处
- 左极限($x \to -1^-$,$|x|>1$):$f(x) \to 1$。
- 右极限($x \to -1^+$,$|x|<1$):$f(x) \to -1$。
- 函数值:$f(-1) = 0$。
- 结论:左右极限存在但不相等,且均不等于函数值,故$x=-1$为第一类间断点(跳跃间断点)。