题目
1.设 f(x)= {x)^3,xleqslant 1 (x)^2,xgt 1 . 则f(x)在 x=1 处的 () .-|||-(A)左、右导数都存在 (B)左导数存在,但右导数不存在-|||-(C)左导数不存在,但右导数存在 (D)左、右导数都不存在

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查分段函数在分界点处的导数存在性,特别是左右导数的计算与判断。
解题核心思路:
- 分段函数的导数需分段讨论,尤其注意分界点处的左右导数是否独立存在。
- 导数存在的条件是函数在该点连续,但即使函数不连续,左右导数仍可能单独存在。
- 直接代入导数表达式可能出错,必须通过导数定义严格计算左右导数的极限是否存在。
破题关键点:
- 左导数:当$x \leq 1$时,函数为$\frac{2}{3}x^3$,其导数为$2x^2$,在$x=1$处左导数为$2 \cdot 1^2 = 2$。
- 右导数:当$x > 1$时,函数为$x^2$,但需通过导数定义计算极限。由于函数在$x=1$处不连续,右导数的极限趋向无穷,故不存在。
左导数计算
当$x \leq 1$时,$f(x) = \frac{2}{3}x^3$,其导数为:
$f'(x) = 2x^2$
因此,左导数为:
$f'_-(1) = \lim_{h \to 0^-} \frac{f(1+h) - f(1)}{h} = \lim_{h \to 0^-} \frac{\frac{2}{3}(1+h)^3 - \frac{2}{3}}{h} = 2 \cdot 1^2 = 2$
左导数存在。
右导数计算
当$x > 1$时,$f(x) = x^2$,但需通过导数定义计算右导数:
$f'_+(1) = \lim_{h \to 0^+} \frac{f(1+h) - f(1)}{h} = \lim_{h \to 0^+} \frac{(1+h)^2 - \frac{2}{3}}{h}$
展开并化简:
$= \lim_{h \to 0^+} \frac{1 + 2h + h^2 - \frac{2}{3}}{h} = \lim_{h \to 0^+} \frac{\frac{1}{3} + 2h + h^2}{h} = \lim_{h \to 0^+} \left( \frac{1}{3h} + 2 + h \right)$
当$h \to 0^+$时,$\frac{1}{3h} \to +\infty$,故极限不存在。右导数不存在。