题目
5.下列函数中,有界的是()A. y=arctan xB. y=tan xC. y=(1)/(x)D. y=2^x
5.下列函数中,有界的是()
A. $y=\arctan x$
B. $y=\tan x$
C. $y=\frac{1}{x}$
D. $y=2^{x}$
题目解答
答案
A. $y=\arctan x$
解析
考查要点:本题主要考查函数有界性的判断,需要掌握常见基本函数的值域特点。
解题核心思路:
判断函数是否有界,关键看其值域是否被某个固定区间限制。若存在实数$M$,使得对所有$x$,$|y| \leq M$,则函数有界。
破题关键点:
- 选项A:$\arctan x$的值域为$\left( -\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2} \right)$,绝对值恒小于$\frac{\pi}{2}$,故有界。
- 选项B:$\tan x$在定义域内值域为$\mathbb{R}$,无界。
- 选项C:$\frac{1}{x}$在$x$趋近于$0$时趋向无穷,无界。
- 选项D:$2^x$值域为$(0, +\infty)$,无上界,无界。
选项分析
选项A:$y = \arctan x$
- 值域:$\arctan x$的取值范围为$\left( -\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2} \right)$。
- 有界性:对任意$x$,有$|y| < \frac{\pi}{2}$,因此存在界$M = \frac{\pi}{2}$,函数有界。
选项B:$y = \tan x$
- 值域:在定义域$\left( -\frac{\pi}{2} + k\pi, \frac{\pi}{2} + k\pi \right)$内,$\tan x$的值域为$\mathbb{R}$。
- 有界性:当$x$趋近于$\pm\frac{\pi}{2} + k\pi$时,$y$趋向$\pm\infty$,无界。
选项C:$y = \frac{1}{x}$
- 值域:当$x \neq 0$时,$y$的取值范围为$\{ y \mid y \neq 0 \}$。
- 有界性:当$x$趋近于$0$时,$|y|$趋向$+\infty$,无界。
选项D:$y = 2^x$
- 值域:$2^x$的取值范围为$(0, +\infty)$。
- 有界性:当$x$趋向$+\infty$时,$y$趋向$+\infty$,无上界,无界。