题目
1、函数f(x)=(|x|sin(x-2))/(x(x-1)(x-2)^2)在下列哪个区间内有界A. (-1,0)B. (0,1)C. (1,2)D. (2,3)
1、函数$f(x)=\frac{|x|\sin(x-2)}{x(x-1)(x-2)^{2}}$在下列哪个区间内有界
A. (-1,0)
B. (0,1)
C. (1,2)
D. (2,3)
题目解答
答案
A. (-1,0)
解析
考查要点:函数有界性的判断,重点分析分母为零的点及函数在区间端点处的极限行为。
解题核心思路:
- 确定函数的不连续点:分母为零的点$x=0,1,2$将定义域划分为多个区间。
- 逐个区间分析:检查每个选项区间内是否存在分母趋近于零而分子不为零的情况,导致函数无界。
- 极限判断:特别关注区间端点处的极限是否有限,若无限则函数在该区间无界。
破题关键点:
- 分母的零点:$x=0,1,2$是函数的不连续点,需分析这些点附近函数的行为。
- 分子与分母的抵消:在某些区间内,分子和分母可能同时趋近于零,需通过极限判断是否导致无界。
选项A:$(-1,0)$
- 化简函数:
在区间$(-1,0)$内,$x<0$,故$|x|=-x$,函数变为:
$f(x) = \frac{-x \sin(x-2)}{x(x-1)(x-2)^2} = \frac{-\sin(x-2)}{(x-1)(x-2)^2}.$ - 端点极限分析:
- 当$x \to -1^+$:分母$(x-1)(x-2)^2 \to (-2)(9) = -18$,分子$\sin(x-2) \to \sin(-3)$,极限为有限值。
- 当$x \to 0^-$:分母$(x-1)(x-2)^2 \to (-1)(4) = -4$,分子$\sin(x-2) \to \sin(-2)$,极限为有限值。
- 结论:函数在区间内连续且端点极限有限,故有界。
选项B:$(0,1)$
- 化简函数:
在区间$(0,1)$内,$x>0$,故$|x|=x$,函数为:
$f(x) = \frac{x \sin(x-2)}{x(x-1)(x-2)^2} = \frac{\sin(x-2)}{(x-1)(x-2)^2}.$ - 端点极限分析:
- 当$x \to 1^-$:分母$(x-1) \to 0^-$,分子$\sin(x-2) \to \sin(-1) \neq 0$,极限趋向$-\infty$,无界。
选项C:$(1,2)$
- 化简函数:
在区间$(1,2)$内,$x>0$,故$|x|=x$,函数为:
$f(x) = \frac{x \sin(x-2)}{x(x-1)(x-2)^2} = \frac{\sin(x-2)}{(x-1)(x-2)^2}.$ - 端点极限分析:
- 当$x \to 1^+$:分母$(x-1) \to 0^+$,分子$\sin(x-2) \to \sin(-1) \neq 0$,极限趋向$-\infty$,无界。
- 当$x \to 2^-$:分母$(x-2)^2 \to 0^+$,分子$\sin(x-2) \approx (x-2)$,极限趋向$+\infty$,无界。
选项D:$(2,3)$
- 化简函数:
在区间$(2,3)$内,$x>0$,故$|x|=x$,函数为:
$f(x) = \frac{x \sin(x-2)}{x(x-1)(x-2)^2} = \frac{\sin(x-2)}{(x-1)(x-2)^2}.$ - 端点极限分析:
- 当$x \to 2^+$:分母$(x-2)^2 \to 0^+$,分子$\sin(x-2) \approx (x-2)$,极限趋向$+\infty$,无界。