题目
(4) f(x)= { , xneq 0 0, x=0 .
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查分段函数在分段点处的连续性判断,以及函数无定义点的识别。
解题核心思路:
- 判断函数在分段点$x=0$处是否有定义:根据分段函数定义,当$x=0$时,$f(x)=0$,因此$x=0$处有定义,无定义点不存在。
- 计算左右极限:分别求$x \to 0^+$和$x \to 0^-$时$f(x)$的极限值,若左右极限存在但不相等,则为跳跃间断点。
关键点:
- 分段函数的定义域需明确,尤其注意分母不为零的情况。
- 极限计算需结合反三角函数$\arctan$的性质,如$\lim_{x \to +\infty} \arctan x = \frac{\pi}{2}$,$\lim_{x \to -\infty} \arctan x = -\frac{\pi}{2}$。
函数定义:
$f(x) =
\begin{cases} \arctan \dfrac{1}{x}, & x \neq 0, \\0, & x = 0.\end{cases}$
分析步骤:
-
判断无定义点:
当$x \neq 0$时,$\dfrac{1}{x}$有意义;当$x = 0$时,函数值被定义为$0$,因此函数在全体实数范围内有定义,无无定义点。 -
计算$x=0$处的左右极限:
- 当$x \to 0^+$时:
$\lim_{x \to 0^+} \arctan \dfrac{1}{x} = \arctan(+\infty) = \dfrac{\pi}{2}.$ - 当$x \to 0^-$时:
$\lim_{x \to 0^-} \arctan \dfrac{1}{x} = \arctan(-\infty) = -\dfrac{\pi}{2}.$
- 当$x \to 0^+$时:
-
判断间断类型:
左右极限存在但不相等($\dfrac{\pi}{2} \neq -\dfrac{\pi}{2}$),因此$x=0$是跳跃间断点。