kaoyan1basic 高等数学 第153题
📝 题目
### 第153题 设 $f(x)$ 在点 $x=a$ 处可导,则函数 $|f(x)|$ 在点 $x=a$ 处不可导的充分必要条件是 (A)$f(a)=0$ ,且 $f^{\prime}(a)=0$ . (B)$f(a)=0$ ,且 $f^{\prime}(a) \neq 0$ . (C)$f(a)>0$ ,且 $f^{\prime}(a)>0$ . (D)$f(a)<0$ ,且 $f^{\prime}(a)<0$ .
💡 答案解析
**答案**:B **解析**: 步骤1:$|f(x)|$ 在 $x=a$ 处不可导的充要条件是 $f(a)=0$ 且 $f'(a) \neq 0$,此时左右导数分别为 $\pm |f'(a)|$,不相等。 步骤2:若 $f(a)=0$ 且 $f'(a)=0$,则 $|f(x)|$ 可导;若 $f(a) \neq 0$,则 $|f(x)|$ 在 $x=a$ 处可导。 **难度**:★★☆☆☆
📋 详细解题步骤
步骤 1/2
目标:分析函数|f(x)|在x=a处可导的条件
设g(x)=|f(x)|。若f(a)≠0,则存在邻域内f(x)保持同号,此时g(x)=±f(x),可导。若f(a)=0,则g(x)在x=a处的左右导数分别为lim_{x→a^-} (|f(x)|-0)/(x-a)和lim_{x→a^+} (|f(x)|-0)/(x-a)。由于f(x)在a处可导,f(x)=f'(a)(x-a)+o(x-a),故|f(x)|=|f'(a)(x-a)+o(x-a)|。当f'(a)=0时,|f(x)|=o(|x-a|),左右导数均为0,可导;当f'(a)≠0时,左右导数分别为-|f'(a)|和|f'(a)|,不相等,不可导。
公式:|f(x)|在x=a处可导的充要条件:f(a)≠0或(f(a)=0且f'(a)=0)
提示:注意绝对值函数在零点处可能产生尖点,导致不可导。
步骤 2/2
目标:判断选项
选项A:f(a)=0且f'(a)=0,此时|f(x)|可导,排除。选项B:f(a)=0且f'(a)≠0,此时|f(x)|不可导,符合。选项C和D:f(a)>0或<0,此时|f(x)|可导,排除。
提示:直接应用充要条件判断。
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