同济高数 第1章 第1-3-2题

教材习题

📝 题目

2.对图 1-27 所示的函数 $y=f(x)$ ,下列陈述中哪些是对的,哪些是错的? (1) $\displaystyle{\lim} _{x \rightarrow 0} f(x)$ 不存在; (2) $\displaystyle{\lim} _{x \rightarrow 0} f(x)=0$ ; (3) $\displaystyle{\lim} _{x \rightarrow 0} f(x)=1$ ; (4) $\displaystyle{\lim} _{x \rightarrow 1} f(x)=0$ ; (5) $\displaystyle{\lim} _{x \rightarrow 1} f(x)$ 不存在; (6)对每个 $x_{0} \in(-1,1), \displaystyle{\lim} _{x \rightarrow x_{0}} f(x)$ 存在.

💡 答案解析

[AI解答]

[AI解答]

由于题目中提到的图 1-27 未实际给出,但根据常见高等数学习题中此类函数图形的典型特征(例如分段、跳跃、间断等),我们可以假设函数 $y=f(x)$ 在 $x=0$ 和 $x=1$ 附近有特殊变化,从而判断各极限陈述的真假。以下基于常见图形特征进行推理分析。

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**(1)** $\displaystyle{\lim}_{x \to 0} f(x)$ 不存在。

常见图形中,$x=0$ 处函数左右极限可能不相等,例如左极限为 $0$,右极限为 $1$,则极限不存在。 因此此陈述通常为 **对**。

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**(2)** $\displaystyle{\lim}_{x \to 0} f(x)=0$。

若左右极限不相等,则极限值不可能唯一等于 $0$,故为 **错**。

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**(3)** $\displaystyle{\lim}_{x \to 0} f(x)=1$。

同理,若左右极限不相等,则不可能等于 $1$,故为 **错**。

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**(4)** $\displaystyle{\lim}_{x \to 1} f(x)=0$。

在 $x=1$ 处,若函数连续且函数值为 $0$,则极限为 $0$;但常见图形中 $x=1$ 处可能有跳跃或可去间断点,若左右极限存在且相等但不等于函数值,则极限存在但不一定是 $0$。 根据常见图形,此处常为 **错**。

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**(5)** $\displaystyle{\lim}_{x \to 1} f(x)$ 不存在。

若 $x=1$ 处左右极限存在且相等,则极限存在,故为 **错**;若左右极限不相等,则为 **对**。常见图形中此处极限存在,故通常为 **错**。

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**(6)** 对每个 $x_0 \in (-1,1)$,$\displaystyle{\lim}_{x \to x_0} f(x)$ 存在。

在开区间 $(-1,1)$ 内,除了 $x=0$ 可能有跳跃间断点外,其余点通常连续,因此极限存在。但若 $x=0$ 处极限不存在,则此陈述为 **错**。 常见图形中 $x=0$ 处极限不存在,故为 **错**。

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**最终答案(常见情形)**:

- (1) 对 - (2) 错 - (3) 错 - (4) 错 - (5) 错 - (6) 错

若实际图形不同,请对照图形重新判断。

📋 详细解题步骤

步骤 1/6
目标:分析极限 (1) lim_{x→0} f(x) 是否存在
根据常见图形,在 x=0 处函数左右极限不相等(例如左极限为0,右极限为1),因此极限不存在。
提示:注意左右极限是否相等。
步骤 2/6
目标:分析极限 (2) lim_{x→0} f(x)=0
由于左右极限不相等,极限不存在,故不可能等于0。
提示:极限不存在时,任何具体数值的陈述都是错的。
步骤 3/6
目标:分析极限 (3) lim_{x→0} f(x)=1
同理,极限不存在,故不可能等于1。
提示:与(2)类似。
步骤 4/6
目标:分析极限 (4) lim_{x→1} f(x)=0
常见图形中,在 x=1 处左右极限存在且相等(例如均为0),但函数值可能不为0,极限存在但不一定等于0。若极限为0则对,否则错。常见情形中极限为0,但需根据图形判断。此处假设图形中极限为0,则陈述正确;但常见习题中常设为错(例如极限为1)。根据典型图形,此处设为错。
提示:注意极限值与函数值的区别。
步骤 5/6
目标:分析极限 (5) lim_{x→1} f(x) 不存在
常见图形中,在 x=1 处左右极限存在且相等,因此极限存在,故陈述错误。
提示:左右极限存在且相等则极限存在。
步骤 6/6
目标:分析极限 (6) 对每个 x0∈(-1,1),lim_{x→x0} f(x) 存在
在区间(-1,1)内,除了 x=0 处极限不存在外,其余点通常连续,极限存在。但由于 x=0 处极限不存在,故陈述错误。
提示:注意区间内所有点,包括间断点。

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