
函数间断点
信贷资产-秦末农民起义
2023年2月18日发(作者:落叶的天空)学科:高等数学
第一章函数与极限
知识点14函数间断点的求法及分类精选习题
作者:邹群
例14.1(难度系数0.2)若有可去间断点,则,
e
()
(1)()
xb
fx
xxa
0x
a
.b
解析:据为的间断点,可知此时在点必无定义,因此0x
()fx()fx
0x
;0a
再根据可去间断点处的极限一定存在,可得.
00
e
lim()lim
(1)
x
xx
b
fx
xx
1b
解:,.0a1b
例14.2(难度系数0.2)函数在上的第一类间断点为
1
1
(ee)tan
()
(ee)
x
x
x
fx
x
[,]
().x
(A)(B)(C)(D)0
1
2
2
解析:由于函数在、点无定义,故、为间断点.首先易见0x1x0x1x
为无穷间断点.1x
当时,由于在此点须考虑左右极限,因此0x
1
ex
,
1
11
2
111
00000
2
1
e()
eeee
lim()lim1,lim()limlim1
1
eeeee()
x
xx
xxxxx
xxx
x
fxfx
x
则是的第一类间断点,故选(A).0x
()fx
解:(A).
妙招:寻找间断点的方法
在题目没有给出间断点的位置时如何找出所有间断点呢?除了分段函数在
分段点可能为间断点之外,针对初等函数的方法是找出函数定义域内使函数无
定义但是其去心邻域内有定义的点,它必为间断点.除此之外可断言没有间断点,
为什么呢?这是根据初等函数在定义区间内连续,除去定义区间的点即为如上
所述的间断点.
注意:在某点有定义,但是在此点的去心邻域无定义的点不算间断点,这根据间
断点的定义即可知,此类点称为“孤立点”.如中均()cos1fxx2()
2
xkk
为孤立点.
例14.3(难度系数0.4)
求在内的间断点并判断其类型.tan()
4()(1)
x
xfxx
(0,2)
解析:根据上面的“妙招”找出间断点,然后通过求解极限来确定间断点类型.
解:对于要求,,因此当,()fxtan()0
4
x
cos()0
4
x
tan()0
4
x
,即,时间断,故在cos()0
4
x
4
xk
3
4
xk
()fxtan()
4()(1)
x
xfxx
内的间断点为x=、、、.(0,2)
4
5
4
3
4
7
4
,故x=为的第二类间断点;同理,x=tan()
4
44
lim()lim(1)
x
x
xx
fxx
4
()fx
5
4
为的第二类间断点.()fx
,故x=为的第一类间断点;同理,x=tan()
4
33
44
lim()lim(1)1
x
x
xx
fxx
3
4
()fx
7
4
为的第一类间断点.()fx
例14.4(难度系数0.4)设函数,则有().
ln
()sin
1
x
fxx
x
()fx
(A)1个可去间断点,1个跳跃间断点(B)1个跳跃间断点,1个无穷间断点
(C)2个无穷间断点(D)2个跳跃间断点
解析:同例14.3的解析知的间断点为.
ln
()sin
1
x
fxx
x
0,1xx
因为,
0000
2
1
ln()
lim()limln()limlim0
11xxxx
x
x
fxxx
xx
,
0000
2
1
ln
lim()limlnlimlim0
11xxxx
x
x
fxxx
xx
故是的可去间断点.0x
()fx
因为,
111
ln1/
lim()sin1limsin1limsin1
11xxx
xx
fx
x
,
111
ln1
lim()sin1limsin1limsin1
1xxx
x
fx
xx
故是的跳跃间断点.选(A).1x
()fx
解:(A).
例14.5(难度系数0.4)设函数,则().
1
1
()
e1
x
x
fx
(A)都是的第一类间断点.0,1xx
()fx
(B)都是的第二类间断点.0,1xx
()fx
(C)是的第一类间断点,是的第二类间断点.0x
()fx
1x
()fx
(D)是的第二类间断点,是的第一类间断点.0x
()fx
1x
()fx
解析:可判定均为间断点,然后再通过极限判定间断点的类型.0,1xx
因为,故是的第二类间断点.
0
lim()
x
fx
0x
()fx
因为,故是的第一类间断点.选(D).
11
1
lim()1,lim()0
01xx
fxfx
1x
()fx
解:(D)
例14.6(难度系数0.2)
设,求出的间断点,并指出是哪一类间断点,2
2,0,2
4,02
4,2
xx
fxxx
x
fx
若可去,则补充定义,使其在该点连续.
解析:对于分段函数的间断点一定先对分段点进行判断,然后看一看非分段
点有无间断点,此题函数除分段点外均连续.补充定义时结合函数连续性的定义.
解:(1)由,,故为第一类间断点中的可去间断点,改
0
lim4
x
fx
02f
0x
变在的定义为,即可使在连续.fx
0x04ffx
0x
(2)由,,故为第一类间断点中的跳跃间断点.
2
lim4
x
fx
2
lim0
x
fx
2x
(3)由,,故为第一类间断点中的跳跃间断点.
2
lim0
x
fx
2
lim4
x
fx
2x
例14.7(难度系数0.2)
设,求的间断点,并说明其类型.
1
10
()
ln(1)10
xex
fx
xx
,
,
()fx
解析:类似例14.6.
解:在和处无定义,在内都是连续的.()fx
0x1x
()fx(1,0)(0,1)(1,)、、
因为,,所以是第一类间断
0
(00)limln(1)0
x
fx
1
1
0
1
(00)limx
x
fe
e
0x
点,且为跳跃间断点.
因为,,所以是第二类间断点,
1
1
1
(10)lim0x
x
fe
1
1
1
(10)limx
x
fe
1x
且为无穷间断点.
例14.8(难度系数0.2)设函数在内有定义,且,()fx(,)lim()
x
fxa
,则().
1
(),0
()
0,0
fx
gx
x
x
(A)必是的第一类间断点(B)必是的第二类间断点0x
()gx
0x
()gx
(C)必是的连续点0x
()gx
(D)在点处的连续性与的取值有关()gx
0x
a
解析:通过求极限进行间断点类型的判定,注意复合函数的关系即可.
,,当时,是的连续点,当时
00
1
lim()lim()
xx
gxfa
x
(0)0g
0a0x
()gx
0a
,是的间断点,故选(D).0x
()gx
解:(D).
例14.9(难度系数0.6)函数的可去间断点的个数为().
3
()
sin
xx
fx
x
(A)1(B)2(C)3(D)无穷多个
解析:可判定为间断点,然后再通过极限进行间断点类型的判定,注xk
意单独对、、时极限的讨论.
0k1k1k
的间断点为.
3
()
sin
xx
fx
x
xk
,
332
0000
11
lim()limlimlim
sinxxxx
xxxxx
fx
xx
,
32
111
132
lim()limlim
sincosxxx
xxx
fx
xx
,
32
111
132
lim()limlim
sincosxxx
xxx
fx
xx
(、、).
3
lim()lim
sinxkxk
xx
fx
x
0k1k1k
则有3个可去间断点x=0,1,.故选(C).
3
()
sin
xx
fx
x
1
解:(C).
例14.10(难度系数0.4)设,,讨论
21
()
11
xx
fx
xx
2
()2(1)25
35
xx
gxxx
xx
的连续性,若有间断点并指出类型.[()]yfgx
解析:利用复合函数的连续性进行判断,结合间断点的类型进行判定.
解:令.因为,所以处处连续.()ugx
2
()2(1)25
35
xx
ugxxx
xx
()gx
,当时连续,即当时,连续
21
()
11
uu
yfu
uu
1u
()1gx(1)x[()]yfgx
,对于,由于,所以为跳跃间断点.1x
11
lim0lim1
xx
yy
1x
例14.11(难度系数0.6)
设和在内有定义,为连续函数,且,有间断点()fx()x(,)()fx()0fx()x
,则().
(A)必有间断点(B)必有间断点[()]fx2[()]x
(C)必有间断点(D)必有间断点[()]fx
()
()
x
fx
解析:此题(A)、(B)、(C)均不易判断,实际上只须判断(D)正确.
用反证法证明必有间断点.若没有间断点,即为连续函数.因为
()
()
x
fx
()
()
x
fx
连续,所以=连续,与有间断点矛盾.故选(D).()fx()x()fx
()
()
x
fx
()x
可举反例说明其余3个选项不正确.
对于(A),设=,为间断点,连续,而=1连续()x
,0
1,0
xx
x
0x
()1fx[()]fx
,无间断点.
对于(B),设=,为间断点,而连续,无间断点.()x
1,0
1,0
x
x
0x2[()]1x
对于(C),设=,,则=连续,无间断()x
1,0
1,0
x
x
2()fxx
[()]fx2[()]1x
点.
从而(A)、(B)、(C)必有间断点的说法不正确.
解:(D).