[题目]-|||-设 f(x)= ) x, |x|leqslant 1 x-2,|x|gt 1 . 试讨论limf(x )及limf(x).

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极限是否存在,需要分别计算左右极限并进行比较。
解题核心思路:
对于分段函数,当自变量趋近于分段点时,必须分别计算左极限和右极限。只有当左右极限相等时,极限才存在。若左右极限不相等,则极限不存在。
破题关键点:
- 明确分段函数在不同区间的表达式;
- 分别代入左右极限的定义进行计算;
- 比较左右极限的值,判断极限是否存在。
讨论 $\lim _{x\rightarrow 1}f(x)$
计算左极限 $\lim _{x\rightarrow 1^-}f(x)$
当 $x$ 从左侧趋近于 $1$ 时,$x$ 满足 $|x| \leqslant 1$,此时 $f(x) = x$。
因此,左极限为:
$\lim _{x\rightarrow 1^-}f(x) = \lim _{x\rightarrow 1^-}x = 1.$
计算右极限 $\lim _{x\rightarrow 1^+}f(x)$
当 $x$ 从右侧趋近于 $1$ 时,$x$ 满足 $|x| > 1$,此时 $f(x) = x - 2$。
因此,右极限为:
$\lim _{x\rightarrow 1^+}f(x) = \lim _{x\rightarrow 1^+}(x - 2) = 1 - 2 = -1.$
结论
由于左极限 $1 \neq$ 右极限 $-1$,故 $\lim _{x\rightarrow 1}f(x)$ 不存在。
讨论 $\lim _{x\rightarrow -1}f(x)$
计算右极限 $\lim _{x\rightarrow -1^+}f(x)$
当 $x$ 从右侧趋近于 $-1$ 时,$x$ 满足 $|x| \leqslant 1$,此时 $f(x) = x$。
因此,右极限为:
$\lim _{x\rightarrow -1^+}f(x) = \lim _{x\rightarrow -1^+}x = -1.$
计算左极限 $\lim _{x\rightarrow -1^-}f(x)$
当 $x$ 从左侧趋近于 $-1$ 时,$x$ 满足 $|x| > 1$,此时 $f(x) = x - 2$。
因此,左极限为:
$\lim _{x\rightarrow -1^-}f(x) = \lim _{x\rightarrow -1^-}(x - 2) = -1 - 2 = -3.$
结论
由于右极限 $-1 \neq$ 左极限 $-3$,故 $\lim _{x\rightarrow -1}f(x)$ 不存在。