1.下列函数中,有界的是().(3分)A. y = arctan x B. y = tan x C. y = (1)/(x) D. y = 2^x
A. $ y = \arctan x $
B. $ y = \tan x $
C. $ y = \frac{1}{x} $
D. $ y = 2^x $
题目解答
答案
解析
本题考查函数有界性的知识。解题思路是根据函数有界性的定义,判断每个选项中的函数是否存在一个正数$M$,使得函数的绝对值始终小于等于$M$。
选项A
对于函数$y = \arctan x$,根据反正切函数的性质,其定义域为$R$,值域为$(-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2})$。
即对于任意的$x\in R$,都有$-\frac{\pi}{2} < \arctan x < \frac{\pi}{2}$,那么$\vert\arctan x\vert < \frac{\pi}{2}$。
此时取$M = \frac{\pi}{2}$,就有$\vert y\vert=\vert\arctan x\vert\leq M$,所以函数$y = \arctan x$是有界函数。
选项B
对于函数$y = \tan x$,其定义域为$\{x\mid x\neq k\pi + \frac{\pi}{2}, k\in Z\}$。
当$x\to k\pi + \frac{\pi}{2}(k\in Z)$时,$\tan x\to\pm\infty$,这意味着不存在一个正数$M$,使得$\vert\tan x\vert\leq M$恒成立,所以函数$y = \tan x$是无界函数。
选项C
对于函数$y = \frac{1}{x}$,其定义域为$\{x\mid x\neq 0\}$。
当$x\to 0$时,$\frac{1}{x}\to\pm\infty$,即不存在一个正数$M$,使得$\vert\frac{1}{x}\vert\leq M$恒成立,所以函数$y = \frac{1}{x}$是无界函数。
选项D
对于函数$y = 2^x$,其定义域为$R$。
因为指数函数$y = a^x(a > 1)$在$R$上单调递增,当$x\to +\infty$时,$2^x\to +\infty$,所以不存在一个正数$M$,使得$\vert 2^x\vert\leq M$恒成立,函数$y = 2^x$是无界函数。