1.[多选题]求函数f(x)=(x^2-1)/(x^2)-3x+2的间断点,并判断间断点的类型。A. x=1,第一类间断点。B. x=1,第二类间断点。C. x=2,第一类间断点。D. x=2,第二类间断点。
A. x=1,第一类间断点。
B. x=1,第二类间断点。
C. x=2,第一类间断点。
D. x=2,第二类间断点。
题目解答
答案
A. x=1,第一类间断点。
D. x=2,第二类间断点。
解析
本题考查函数间断点的求解以及间断点点类型的判断。解题思路是先找出函数分母为零的点,这些点即为函数的间断点,然后分别计算这些间断点处函数的极限,根据极限情况判断间断点的类型。
步骤一:找出函数的间断点
函数$f(x)=\frac{x^{2}-1}{x^{2}-3x + 2}$的间断点是使分母$x^{2}-3x + 2 = 0$的点。
对于方程$x^{2}-3x + 2 = 0$,根据二次方程求根公式$x=\frac{-b\pm\pm\sqrt{b^{2}-4ac}}{2a}$,其中$a = 1$,$b=-3$,$c = 2$,可得:
$x=\frac{3\pm\sqrt{(-3)^{2}-4\times1\times2}}{2\times1}=\frac{3\pm\sqrt{9 - 8}}{2}=\frac{3\pm1}{2}$
即$x_1 = 1$,$x_2 = 2$,所以函数$f(x)$的间断点为$x = 1$和$x = 2$。
步骤二:判断间断点$x = 1$处间断点的类型
计算$\lim\limits_{x\to1}f(x)=\lim\limits_{x\to1}\frac{x^{2}-1}{x^{2}-3x + 2}$,将$x = 1$代入分子分母可得:
$\lim\limits_{x\to1}\frac{x^{2}-1}{x^{2}-3x + 2}=\frac{1^{2}-1}{1^{2}-3\times1 + 2}=\frac{0}{0}$
这是$\frac{0}{0})型的极限,我们可以对分子分母进行因式分解,\(x^{2}-1=(x - 1)(x + 1)$,$x^{2}-3x + 2=(x - 1)(x - 2)$,则:
$\lim\limits_{x\to1}\frac{x^{2}-1}{x^{2}-3x + 2}=\lim\limits_{x\to1}\frac{(x - 1)(x + 1)}{(x - 1)(x - 2)}=\lim_{x\to1}\frac{x + 1}{x - 2}=\frac{1 + 1}{1 - 2}=-2$
因为$\lim\limits_{x\to1}f(x)$存在且为有限值,所以$x = 1$是第一类间断点。
步骤三:判断点$x = 2$处间断点的类型
计算$\lim\limits_{x\to2}f(x)=\lim_{x\to2}\frac{x^{2}-1}{x^{2}-3x + 2}\}$,将$x = 2$代入分子分母可得:
$\lim\limits_{x\to2}\frac{x^{2 - 1}{x^{2}-3x + 2}=\frac{2^{2}-1}{2^{2}-3\times2 + 2}=\frac{3}{0}$
当$x\to2^{+}$时,$\lim\limits_{x\to2^{+}2}\frac{x^{2}-1}{x^{2}-3x + 2}=+\infty$;当$x\to2^{-}$时,$\lim\limits_{x\to^{-}2}\frac{x^{2}-1}{x^{2}-3x + 2}=-\infty$,因为函数在$x = 2$处的左右极限至少有一个为无穷大,所以$x = 2$是第二类间断点。