题目
274. (2024·江苏)若x=1是函数f(x)=(x^3-ax)/(x^2)-x的第一类间断点,则lim_(xto0)f(x)=__.
274. (2024·江苏)若x=1是函数$f(x)=\frac{x^{3}-ax}{x^{2}-x}$的第一类间断点,则$\lim_{x\to0}f(x)=\_\_. $
题目解答
答案
化简函数 $ f(x) = \frac{x^3 - ax}{x^2 - x} $ 得:
\[
f(x) = \frac{x(x^2 - a)}{x(x - 1)} = \frac{x^2 - a}{x - 1} \quad (x \neq 0)
\]
由于 $ x = 1 $ 是第一类间断点,分子在 $ x = 1 $ 处应为零,即 $ 1^2 - a = 0 $,解得 $ a = 1 $。
代入得:
\[
f(x) = \frac{x^2 - 1}{x - 1} = x + 1 \quad (x \neq 1)
\]
因此:
\[
\lim_{x \to 0} f(x) = \lim_{x \to 0} (x + 1) = 1
\]
答案:$\boxed{1}$
解析
考查要点:本题主要考查函数间断点的分类及极限的计算,需要结合分式函数的化简与第一类间断点的定义进行分析。
解题核心思路:
- 化简分式函数,确定间断点的位置;
- 利用第一类间断点的条件(分子在该点处值为零),求出参数$a$;
- 代入化简后的表达式,计算$x \to 0$时的极限。
破题关键点:
- 第一类间断点的定义:若函数在某点处左右极限存在且相等,则为可去间断点(属于第一类间断点)。
- 分子在$x=1$处必须为零,使得化简后的分式在$x=1$处极限存在。
步骤1:化简函数表达式
原函数为:
$f(x) = \frac{x^3 - a x}{x^2 - x} = \frac{x(x^2 - a)}{x(x - 1)} \quad (x \neq 0)$
约去公因式$x$后,得:
$f(x) = \frac{x^2 - a}{x - 1} \quad (x \neq 0 \ \text{且} \ x \neq 1)$
步骤2:分析$x=1$为第一类间断点的条件
由于$x=1$是分母为零的点,若此处为第一类间断点,则分子在$x=1$处也必须为零,即:
$1^2 - a = 0 \quad \Rightarrow \quad a = 1$
步骤3:代入$a=1$并进一步化简
将$a=1$代入化简后的表达式:
$f(x) = \frac{x^2 - 1}{x - 1} = \frac{(x-1)(x+1)}{x-1} = x + 1 \quad (x \neq 1)$
步骤4:计算$\lim_{x \to 0} f(x)$
此时$f(x) = x + 1$,直接代入$x=0$:
$$
\lim_{x \to 0} f(x) = 0 + 1 = 1
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