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高等数学竞赛题解析教程:连续性与间断点

时间:2023-11-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:例1.43(江苏省1998年竞赛题)求解析因为所以例1.44(江苏省2004年竞赛题)设函数f(x)在区间(-∞,+∞)上有定义,在x=0处连续,且对一切实数x1,x2有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2),求证:f(x)在(-∞,+∞)上处处连续.解析在f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)中令x1=x2=0,可得f(0)=0.因f(x)在x=0处连续,所以x0∈(-∞,+∞),令

高等数学竞赛题解析教程:连续性与间断点

例1.43(江苏省1998年竞赛题) 求

解析 因为

所以

例1.44(江苏省2004年竞赛题) 设函数f(x)在区间(-∞,+∞)上有定义,在x=0处连续,且对一切实数x1,x2有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2),求证:f(x)在(-∞,+∞)上处处连续.

解析 在f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)中令x1=x2=0,可得f(0)=0.因f(x)在x=0处连续,所以

∀x0∈(-∞,+∞),令x-x0=t,则

所以f(x)在x0处连续.由x0∈(-∞,+∞)的任意性,故f(x)在(-∞,+∞)上处处连续.

例1.45(江苏省2000年竞赛题) 函数的可去间断点为( )

A.x=0,1 B.x=1 C.x=0 D.无可去间断点

解析 可去间断点的可疑点为x=0与x=1.由于

所以x=1为第二类间断点.而

在x=0无定义,所以x=0为可去间断点.故选C.

例1.46(南京工业大学2009年竞赛题) 函数的可去间断点为_________.

解析 函数f(x)有间断点x=0与x=1.由于

所以x=0为f(x)的可去间断点.由于

所以x=1是f(x)的跳跃型间断点.(www.xing528.com)

例1.47(精选题) 设有可去间断点x=1,求a和b的值.

解析 因x=1为可去间断点,所以a=1或b=1.当b=1时,由于

不合题意.当a=1时,要存在,必须b=e.当b=e时,有

符合题意,所以a=1,b=e.

例1.48(精选题) 设f(x)对一切实数满足f(x2)=f(x),且在x=0与x=1处连续,求证:f(x)恒为常数.

解析 由于n→∞时u=→1,且f(x)在x=1处连续,所以

由于f(x)在x=0处连续,所以f(0)=f(1).故∀x∈R,f(x)=f(1).

例1.49(北京市1992年竞赛题) 设函数f(x)在(0,1)上有定义,且函数exf(x)与函数e-f(x)在(0,1)上都是单调递增的,求证:f(x)在(0,1)上连续.

解析 对∀x0∈(0,1),证明f(x)在x0的连续性,首先考虑右连续.

当0<x0<x<1时,由于e-f(x)单调递增,故e-f(x0)≤e-f(x),可知

f(x0)≥f(x)

又因为exf(x)单调递增,故ex0f(x0)≤exf(x),得

在上式中令x→x0+,由夹逼准则,即f(x)在x0右连续.同理可得其左连续性.

由此f(x)在x0是连续的,由x0在(0,1)内的任意性知f(x)在(0,1)上连续.

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