x2x2解:因 lim?lim?0,故x2是比x?1?1高阶的无穷小.
x?0x?1?1x?01x23.1?x?1?x比x.
1?x?1?x(1?x?1?x)(1?x?1?x)解:因 lim ?limx?0x?0xx(1?x?1?x)2x?lim?1,故1?x?1?x与x是等价无穷小. x?0x(1?x?1?x)4.
x2比tanx?sinx.
x2x2cosxx2解:因 lim?lim?lim??,
x?0tanx?sinxx?0sinx(1?cosx)x?012x?x2 故
x2是比tanx?sinx低阶的无穷小.
说明:本题中的四个题目均可用洛必达法则求解. 【例1-8】讨论下列分段函数在指定点处的连续性.
1.
?2x,0?x?1?f(x)??1,x?1 在x?1处的连续性.
?1?x,x?1?f(1)?1,f(1?)?limf(x)?lim2x?2,
??x?1x?1解:因
f(1?)?limf(x)?lim(1?x)?2,从而limf(x)?2?f(1),故函数在x?1??x?1x?1x?1处不连续.
1??ex,x?0 在x?0处的连续性.
f(x)????ln(1?x),x?02.
解:因
f(x)?lime?0, f(0)?0,f(0?)?lim??x?0x?01x,故函数在f(0?)?limf(x)?limln(1?x)?0,从而limf(x)?0?f(0)??x?0x?0x?0x?0处连续.
16
【例1-9】当常数
a为何值时,函数
?2x?a,x?0? 在x?0处连续? f(x)??ln(1?x),x?0??xx?0x?0解:因
f(0)??a,f(0?)?limf(x)?lim(2x?a)??a,
??1ln(1?x)1xf(0?)?limf(x)?lim?limln(1?x)?limln(1?x)?1,
????x?0x?0x?0xx?0x故由连续性可得,
f(0?)?f(0?)?f(0),即?a?1,故a??1.
【例1-10】求下列函数的间断点并判断其类型.
1x1.
f(x)?e .
1x1x解:所给函数在
故x?0是间断点.又lime???,lime?0,故x?0x?0处无定义,
??x?0x?0是
f(x)的第二类间断点.
2.
xf(x)? .
sinx解:所给函数在
x?k?(
k?0,?1,?2,?)处无定义,故x?0、
x?k?(
k??1,?2,?)是间断点.又limx?1,故x?0是第一类间断点,且是可去间断点;
x?0sinxxlim??,故x?k?是第二类间断点,且是无穷间断点. x?k?sinx3.
f(x)?e?1e?11x1x .
解:所给函数在
x?0处无定义,故x?0是间断点.又
1xe?1f(0)?lim?1,1x?0?ex?1?1xf(0?)?lim?x?0e?1e?11x??1,故x?0是f(x)的第一类间断点且是跳跃间断点.
17
4.
1??arctan,x?0 . f(x)??x?x?0?0,x?0时arctan11是初等函数,故arctan在x?0时xx解:该题是分段函数的连续性问题,因
是连续的,所以该题主要考虑分界点
x?0处的连续性.
,
由
f(0?)?limarctan?x?01??x2f(0?)?limarctan?x?01???x2,可知
x?0是
f(x)的第一类间断点且是跳跃间断点.
【例1-11】证明方程证:函数
x3?4x2?1?0在区间(0,1)内至少有一个根.
f(x)?x3?4x2?1在闭区间[0,1]上连续,又f(0)?1?0,f(1)??2?0,
根据零点定理,在(
(0,1)内至少有一点
?,使得
f(?)?0,即?3?4?2?1?0
320???1),该等式说明方程x?4x?1?0在区间(0,1)内至少有一个根是?.
【例1-12】证明方程
x?2x?1至少有一个小于1的正根.
f(x)?x?2x?1在区间[0,1]上连续,又f(0)??1?0,
证:由题意,函数
f(1)?1?0,根据零点定理,在(0,1)内至少有一点?,使得f(?)?0,即??2??1?0(
【历年真题】 一、选择题
x0???1),该等式说明方程x?2?1在区间(0,1)内至少有一个小于1的正根?.
1.(2010年,1分)函数
y?1?x2?arccosx?1的定义域是( ) 2(A)
[?3,1] (B)[?3,?1] (C)[?3,?1) (D)[?1,1]
18
?1?x2?0??1?x?1??1?x?1?解:因 ? , ? ,所以 x?1 ,故 ??1??2?x?1?2??3?x?1??1?2?. ?1?x?1,故选(D)
sin3x2.(2010年,1分)极限lim等于( )
x?0x(A)
0 (B)1 (C)
1 (D)3 3sin3x3x?lim?3,故选(D)解:lim.
x?0x?0xxn?(?1)n?( ) 3.(2009年,1分)极限limn??n(A) (B)
10 (C)? (D)不存在
n?(?1)n(?1)n(?1)n?lim[1?]?1?lim?1?0?1,故选(A)解:lim.
n??n??n??nnn4.(2009年,1分)若
?x?1,x?0?f(x)??0,x?0 ,则limf(x)?( )
x?0?x?1,x?0?(A)
?1 (B)0 (C)1 (D)不存在
x?0解:因
limf(x)?lim(x?1)??1,limf(x)?lim(x?1)?1,
????x?0x?0x?0x?0x?0. limf(x)?limf(x),故limf(x)不存在,选(D)
??x?0?x5.(2009年,1分)x?是函数y?的( )
2tanx(A)连续点 (B)可去间断点 (C)跳跃间断点 (D)第二类间断点
解:因
lim?x?2?xx的可去间断点,选(B). ?0,故x?是函数y?2tanxtanx 19
6.(2008年,3分)设
1f(x)?xsin ,则limf(x)等于( )
x??x(A)
0 (B)不存在 (C)? (D)1
sin1x?1,故选(D)
.
1?lim解:limf(x)?limxsinx??x??xx??1x7.(2008年,3分)当
x?0时,3x2是sin2x的( )
(A)高阶无穷小 (B)同阶无穷小,但不等价 (C)低阶无穷小 (D)等价无穷小
3x23x2?lim2?3,故选(B)解:因 lim.
x?0sin2xx?0x8.(2007年,3分)当
x?0时,tan2x是( )
(A)比
sin3x高阶的无穷小 (B)比sin3x低阶的无穷小 sin3x同阶的无穷小 (D)与sin3x等价的无穷小
(C)与
tan2x2x2?lim?,故选(C)解:因 lim.
x?0sin3xx?03x3?x??,x?0]?( )9.(2006年,2分)设f(x)?sinx ,g(x)?? ,则f[g(x)
?x??,x?0(A)
sinx (B)cosx (C)?sinx (D)?cosx
x?0时,f[g(x)]?f(x??)?sin(x??)??sin(??x)??sinx;
解:当当
. x?0时,f[g(x)]?f(x??)?sin(x??)??sinx,故选(C)
1x10.(2005年,3分)设
lim(1?mx)?e2,则m?( )
x?0(A)
?11 (B)2 (C)?2 (D) 22 20