logo
  • write-homewrite-home-active首页
  • icon-chaticon-chat-activeAI 智能助手
  • icon-pluginicon-plugin-active浏览器插件
  • icon-subjecticon-subject-active学科题目
  • icon-uploadicon-upload-active上传题库
  • icon-appicon-app-active手机APP
首页
/
数学
题目

函数 f(x)=((x^2-x)e^frac(1)/(x))(|x|(x^2-1)) 的第二类间断点的个数为 ( )(A). 1.(B). 2.(C). 3.(D). 4.

函数 $f(x)=\frac{(x^2-x)e^{\frac{1}{x}}}{|x|(x^2-1)}$ 的第二类间断点的个数为 ( ) (A). 1. (B). 2. (C). 3. (D). 4.

题目解答

答案

我们来分析函数
$f(x) = \frac{(x^2 - x)e^{1/x}}{|x|(x^2 - 1)}$
的第二类间断点的个数。

第一步:确定函数的定义域

我们先找出函数在哪些点没有定义,这些点可能是间断点。

观察函数的表达式:

  • 分母是:$ |x|(x^2 - 1) $
  • $ x^2 - 1 = (x - 1)(x + 1) $

所以分母为零当且仅当:

  • $ x = 0 $(因为 $ |x| = 0 $)
  • $ x = 1 $
  • $ x = -1 $

因此,函数在 $ x = -1, 0, 1 $ 处无定义,这些点是可能的间断点。

此外,分子中有 $ e^{1/x} $,当 $ x = 0 $ 时 $ 1/x $ 无定义,这也说明 $ x = 0 $ 是关键点。

所以函数在 $ x = -1, 0, 1 $ 处不连续(或未定义),我们逐个分析这些点是否为间断点,以及是第几类。

第二步:回顾间断点的分类

  • 第一类间断点:左右极限都存在但不相等,或不等于函数值(如跳跃间断)
  • 第二类间断点:左右极限至少有一个不存在(包括无穷、振荡等)

我们要找的是第二类间断点,即极限不存在的点。

第三步:逐个分析 $ x = -1, 0, 1 $

1. 分析 $ x = 1 $

函数在 $ x = 1 $ 处无定义,我们考察极限是否存在。

先化简函数表达式,看看能不能约分。

函数:
$f(x) = \frac{(x^2 - x)e^{1/x}}{|x|(x^2 - 1)} = \frac{x(x - 1)e^{1/x}}{|x|(x - 1)(x + 1)}$

注意:当 $ x \ne 1 $ 且 $ x \ne 0 $ 时,可以约去 $ x - 1 $(但 $ x = 1 $ 处不能约)

所以当 $ x \ne 1 $ 且 $ x \ne 0, \pm1 $ 时:
$f(x) = \frac{x e^{1/x}}{|x|(x + 1)} = \frac{x}{|x|} \cdot \frac{e^{1/x}}{x + 1}$

因为 $ \frac{x}{|x|} = \text{sign}(x) $,即符号函数。

所以:
$f(x) = \text{sign}(x) \cdot \frac{e^{1/x}}{x + 1}, \quad x \ne -1, 0, 1$

这个化简形式在 $ x \ne -1, 0, 1 $ 时成立。

现在我们用这个简化形式来分析极限。

分析 $ x \to 1 $

在 $ x \to 1 $ 附近,$ x > 0 $,所以 $ \text{sign}(x) = 1 $,且 $ x + 1 \to 2 $,$ e^{1/x} \to e^1 = e $

所以:
$\lim_{x \to 1} f(x) = 1 \cdot \frac{e}{2} = \frac{e}{2}$

极限存在!

所以 $ x = 1 $ 是可去间断点(第一类),不是第二类。

2. 分析 $ x = -1 $

函数在 $ x = -1 $ 处无定义。

考虑 $ x \to -1 $ 时的极限。

在 $ x \to -1 $ 附近,$ x < 0 $,所以 $ \text{sign}(x) = -1 $

所以:
$f(x) = - \frac{e^{1/x}}{x + 1}$

现在考虑 $ x \to -1 $ 时的行为:

  • $ e^{1/x} $:当 $ x \to -1 $,$ 1/x \to -1 $,所以 $ e^{1/x} \to e^{-1} $,是有限值
  • $ x + 1 \to 0 $

所以分母趋于 0,分子趋于 $ -e^{-1} \ne 0 $

关键:要看 $ x \to -1^+ $ 和 $ x \to -1^- $ 时 $ x + 1 $ 的符号。

  • $ x \to -1^+ $:$ x > -1 $,$ x + 1 \to 0^+ $
  • $ x \to -1^- $:$ x < -1 $,$ x + 1 \to 0^- $

所以:
$\lim_{x \to -1^+} f(x) = - \frac{e^{-1}}{0^+} = -\infty$
$\lim_{x \to -1^-} f(x) = - \frac{e^{-1}}{0^-} = - \left( \frac{e^{-1}}{\text{负小数}} \right) = - ( \text{负大数} ) = +\infty$

所以:

  • 左极限:$ +\infty $
  • 右极限:$ -\infty $

左右极限都不存在(趋于无穷),所以是第二类间断点。

✅ $ x = -1 $ 是第二类间断点。

3. 分析 $ x = 0 $

这是最复杂的一个点。

函数在 $ x = 0 $ 无定义,且 $ e^{1/x} $ 在 $ x \to 0 $ 时行为剧烈。

我们分别考虑 $ x \to 0^+ $ 和 $ x \to 0^- $

再次使用化简后的表达式:
$f(x) = \text{sign}(x) \cdot \frac{e^{1/x}}{x + 1}, \quad x \ne -1, 0, 1$

(1)$ x \to 0^+ $

  • $ \text{sign}(x) = 1 $
  • $ x + 1 \to 1 $
  • $ 1/x \to +\infty \Rightarrow e^{1/x} \to +\infty $

所以:
$\lim_{x \to 0^+} f(x) = 1 \cdot \frac{+\infty}{1} = +\infty$

极限不存在(无穷)

(2)$ x \to 0^- $

  • $ \text{sign}(x) = -1 $
  • $ x + 1 \to 1 $(因为 $ x \to 0^- $,接近 0,所以 $ x + 1 \to 1 $)
  • $ 1/x \to -\infty \Rightarrow e^{1/x} \to 0 $

所以:
$\lim_{x \to 0^-} f(x) = -1 \cdot \frac{0}{1} = 0$

这个极限存在,为 0。

总结 $ x = 0 $ 处:

  • 左极限:0(存在)
  • 右极限:$ +\infty $(不存在)

因为右极限不存在,所以整体极限不存在。

> 根据定义,只要左右极限至少有一个不存在,就是第二类间断点。

所以 $ x = 0 $ 是第二类间断点。

✅ $ x = 0 $ 是第二类间断点。

第四步:还有没有其他可能的间断点?

我们已经分析了所有使函数无定义的点:$ x = -1, 0, 1 $

其他点函数都是初等函数的组合,在定义域内连续。

所以只有这三个点是间断点。

其中:

  • $ x = 1 $:可去间断点(第一类)
  • $ x = -1 $:第二类
  • $ x = 0 $:第二类

最终结论:

第二类间断点有 2 个:$ x = -1 $ 和 $ x = 0 $

答案:

$\boxed{\text{(B). 2}}$

解析

本题考察函数第二类间断点的判断,需先确定函数的定义域(找出无定义点,即可能的间断点),再根据间断点分类标准(第二类间断点为左右极限至少有一个不存在)分析各点的极限情况。

步骤1:确定函数的定义域

函数 $f(x)=\frac{(x^2 - x)e^{\frac{1}{x}}}{|x|(x^2 - 1)}$ 的分母为 $|x|(x^2 - 1)$,分母为零的点为 $x=-1,0,1$,这些点是函数的无定义点,可能为间断点。

步骤2:化简函数表达式

对函数化简:
$f(x)=\frac{x(x - 1)e^{\frac{1}{x}}}{|x|(x - 1)(x + 1)}=\frac{x}{|x|} \cdot \frac{e^{\frac{1}{x}}}{x + 1} \quad (x \neq -1,0,1)$
其中 $\frac{x}{|x|}=\text{sign}(x)$(符号函数,$x>0$ 时为1,$x<0$ 时为-1)。

步骤3:分析各可能间断点的极限

1. $x=1$

当 $x \to 1$ 时,$\text{sign}(x)=1$,$x+1 \to 2$,$e^{\frac{1}{x}} \to e$,故:
$\lim_{x \to 1}f(x)=\frac{e}{2} \quad (\text{极限存在,为可去间断点,第一类})$

2. $x=-1$

当 $x \to -1$ 时,$\text{sign}(x)=-1$,$e^{\frac{1}{x}} \to e^{-1}$(有限值),但 $x+1 \to 0$:

  • $x \to -1^+$:$x+1 \to 0^+$,$\lim_{x \to -1^+}f(x)=-\infty$
  • $x \to -1^-$:$x+1 \to 0^-$,$\lim_{x \to -1^-}f(x)=+\infty$
    左右极限均为无穷(不存在),故 $x=-1$ 为第二类间断点。

3. $x=0$

  • $x \to 0^+$:$\text{sign}(x)=1$,$e^{\frac{1}{x}} \to +\infty$,$\lim_{x \to 0^+}f(x)=+\infty$(不存在)
  • $x \to 0^-$:$\text{sign}(x)=-1$,$e^{\frac{1}{x}} \to 0$,$\lim_{x \to 0^-}f(x)=0$(存在)
    右极限不存在,故 $x=0$ 为第二类间断点。

步骤4:结论

第二类间断点为 $x=-1$ 和 $x=0$,共2个。

相关问题

  • 下列哪项不是命题()A. 我正在说谎。B. 13能被6整除。C. 你在吃饭吗D. 北京是中国的首都。

  • 已知等差数列 12 , 8 , 4 , 0...... 求它的通项公式an 和前 10 项 的和an

  • 24.设二维随机变量(X,Y)在区域 = (x,y)|xgeqslant 0,ygeqslant 0,x+yleqslant 1 上服从均匀分布.求(1)-|||-(X,Y)关于X的边缘概率密度;(2)-|||-=x+y 的概率密度.

  • 【单选题】设U=(u1,u2,u3,u4), 有模糊集合A、B:A = 0.1/u1 + 0.7/u2 + 0.6/u3 + 0.6/u4,B = 0.3/u1 + 0.2/u2 + 0.6/u3 + 0.4/u4,则模糊集合A与B的交、并、补运算结果正确的一项是 。A. A 与 B 的交运算: 0.1/u1 + 0.2/u2 + 0.6/u3 + 0.6/u4B. A 与 B 的并运算: 0.1/u1 + 0.7/u2 + 0.6/u3 + 0.6/u4C. A 的补运算: 0.9/u1 + 0.3/u2 + 0.4/u3 + 0.4/u4D. B 的补运算: 0.7/u1 + 0.8/u2 + 0.4/u3 + 0.4/u4

  • 下列命题中错误的是( )A B C D

  • 12 3 45 6 7 8 910 11 12 13 14 15 1617 18 19 20 21 22 23 24 2526 27 28 29 30 31 32 33 34 35 3637 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 4950 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 请找出左图表的规则(至少5个)

  • 考虑下面的频繁3-项集的集合:⑴ 2, 3}, (1,2,4), (1,2, 5), (1,3,4), (1, 3, 5), (2, 3,4), (2, 3, 5), (3,4, 5)假 定数据集中只有5个项,采用合并策略,由候选产生过程得到4-项集不包含()A. 1, 2, 3, 4B. 1, 2, 3, 5C. 1, 2,4, 5D. 1,3, 4, 5

  • 下列哪项不是命题()A. 我正在说谎。B. 北京是中国的首都C. 你在吃饭吗D. 13能被6整除。

  • 4.已知 sin alpha =-dfrac (3)(5), 且α是第三象限的角,则 cos alpha = __ ,-|||-tan alpha = __ o

  • https:/img.zuoyebang.cc/zyb_a9fbde2ddd269cef5638c27e19aff9b4.jpg.5dm 5dm-|||-18 dm一个底面是圆形的扫地机器人,贴合着一块地毯边缘行进一周(如图)。这块地毯的两端是半圆形中间是长方形。扫地机器人圆形底面的半径是https:/img.zuoyebang.cc/zyb_10216bc971f58ed03f5ceaf1efd30f89.jpg.5dm 5dm-|||-18 dm,它的圆心走过路线的长度是______https:/img.zuoyebang.cc/zyb_b5517f317a704553c4186b8deb5b7a51.jpg.5dm 5dm-|||-18 dm。​

  • 【填空题】sin dfrac (11)(6)pi =___.

  • 下面哪个逻辑等价关系是不成立的()A. forall x-P(x)equiv -square xP(x)B. forall x-P(x)equiv -square xP(x)C. forall x-P(x)equiv -square xP(x)D. forall x-P(x)equiv -square xP(x)

  • 计算: (log )_(2)9cdot (log )_(3)4= __

  • 8 . 有一个农夫带一匹狼、一只羊和一棵白菜过河(从河的北岸到南岸)。如果没有农夫看管,则狼要吃羊,羊要吃白菜。但是船很小,只够农夫带一样东西过河。用0和1表示狼、羊、白菜分别运到南岸的状态,0表示不在南岸,1表示在南岸,(如:100表示只有狼运到南岸)。初始时,南岸状态为000,表示狼、羊、白菜都没运到南岸,最终状态为111,表示狼、羊、白菜都运到了南岸。用状态空间为农夫找出过河方法,以下狼、羊、白菜在南岸出现的序列可能是( )。A. 000-010-100-101-111B. 000-010-001-101-111C. 000-100-110-111D. 000-001-011-111

  • 与十进制[1]数 45.25 等值的十六进制[2]数是_____。

  • __-|||-(10 ) lim _(xarrow infty )dfrac ({x)^3-2(x)^2+5}(100{x)^2+15}

  • 从下面各数中找出所有的质数. 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

  • 已知一元二次函数的图像的顶点坐标为(1,2),并且经过点P(3,-4),求:(1)函数的解析式;(2)函数图像的对称轴(3)函数单调减的区间。

  • 10 . 函数(x)=sin (2x+dfrac (pi )(6))的最小正周期为___________ .

上一页下一页
logo
广州极目未来文化科技有限公司
注册地址:广州市黄埔区揽月路8号135、136、137、138房
关于
  • 隐私政策
  • 服务协议
  • 权限详情
学科
  • 医学
  • 政治学
  • 管理
  • 计算机
  • 教育
  • 数学
联系我们
  • 客服电话: 010-82893100
  • 公司邮箱: daxuesoutijiang@163.com
  • qt

©2023 广州极目未来文化科技有限公司 粤ICP备2023029972号    粤公网安备44011202002296号