题目
已知f(x)在 x=0 的某个邻域内连续,且 lim _(xarrow 0)dfrac (f(x))(1-cos x)=2, 则在点 x=0 处f(x )f(x)在 x=0 的某个邻域内连续,且 lim _(xarrow 0)dfrac (f(x))(1-cos x)=2, 则在点 x=0 处f(x )
已知


题目解答
答案
解析:

解析
考查要点:本题主要考查极限的局部保号性、极值的定义以及函数在某点的连续性与可导性的关系。
解题核心思路:
- 通过已知极限 $\lim _{x\rightarrow 0}\dfrac {f(x)}{1-\cos x}=2$,结合局部保号性推断 $f(x)$ 在 $x=0$ 附近的符号;
- 利用 $1-\cos x \approx \dfrac{x^2}{2}$(泰勒展开)分析 $f(x)$ 的阶,判断 $f(0)$ 是否为极值;
- 结合极值定义和选项排除法确定正确答案。
破题关键点:
- 局部保号性:由极限值为正,可知 $f(x)$ 在 $x=0$ 去心邻域内与 $1-\cos x$ 同号,进而确定 $f(x) > 0$;
- 极值判定:$f(0)=0$ 且邻域内 $f(x) > f(0)$,故 $x=0$ 是极小值点。
步骤1:分析极限条件
已知 $\lim _{x\rightarrow 0}\dfrac {f(x)}{1-\cos x}=2 > 0$,由局部保号性,存在 $x=0$ 的去心邻域,在此邻域内 $\dfrac{f(x)}{1-\cos x} > 0$。
又因 $1-\cos x > 0$(当 $x \neq 0$ 时),故 $f(x) > 0$。
步骤2:确定 $f(0)$ 的值
$f(x)$ 在 $x=0$ 处连续,且 $\lim _{x\rightarrow 0} f(x) = \lim _{x\rightarrow 0} 2(1-\cos x) = 0$,故 $f(0) = 0$。
步骤3:判断极值
在 $x=0$ 的去心邻域内,$f(x) > 0 = f(0)$,根据极值定义,$x=0$ 是 $f(x)$ 的极小值点。
步骤4:排除其他选项
- 选项A、B:若取 $f(x)=x^2$,满足题设条件,此时 $f'(0)=0$,故排除A、B;
- 选项C:极大值与分析矛盾,排除;
- 选项D:符合极小值结论。