题目
5.已知函数f(x)在点 x=0 处连续,且当 neq 0 时,函数 (x)=xsin dfrac (1)(x), 则函数值-|||-f(0)= __ 。
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查函数连续性的定义及极限的计算,特别是涉及震荡函数与无穷小量乘积的极限问题。
解题核心思路:
根据函数连续的定义,若函数在某点连续,则该点的极限值等于函数值。因此,关键步骤是计算当$x \to 0$时,$x \sin \frac{1}{x}$的极限,再结合连续性得出$f(0)$的值。
破题关键点:
- 利用夹逼定理:虽然$\sin \frac{1}{x}$在$x \to 0$时震荡无极限,但其绝对值不超过1,因此$x \sin \frac{1}{x}$的绝对值被$|x|$控制,而$|x| \to 0$。
- 连续性条件的应用:通过极限值确定$f(0)$的值。
根据函数连续的定义,若$f(x)$在$x=0$处连续,则:
$\lim_{x \to 0} f(x) = f(0)$
当$x \neq 0$时,$f(x) = x \sin \frac{1}{x}$,因此需要计算:
$\lim_{x \to 0} x \sin \frac{1}{x}$
步骤1:分析$\sin \frac{1}{x}$的有界性
无论$x$如何趋近于0,$\sin \frac{1}{x}$的取值范围始终满足:
$-1 \leq \sin \frac{1}{x} \leq 1$
步骤2:应用夹逼定理
将不等式两边乘以$x$(当$x > 0$时):
$-x \leq x \sin \frac{1}{x} \leq x$
当$x < 0$时,不等式方向反转:
$x \leq x \sin \frac{1}{x} \leq -x$
无论$x$正负,均有:
$|x \sin \frac{1}{x}| \leq |x|$
由于$\lim_{x \to 0} |x| = 0$,根据夹逼定理:
$\lim_{x \to 0} x \sin \frac{1}{x} = 0$
步骤3:结合连续性求$f(0)$
根据连续性定义:
$f(0) = \lim_{x \to 0} f(x) = 0$