kaoyan1basic 高等数学 第142题

教材习题

📝 题目

## 第142题 (高等数学 - 选择题) 设 $\displaystyle f(x)=\frac{1}{\arctan \frac{x-1}{x}}$ ,则 (A)$x=0$ 与 $x=1$ 都是 $f(x)$ 的第一类间断点。 (B)$x=0$ 与 $x=1$ 都是 $f(x)$ 的第二类间断点. (C)$x=0$ 是 $f(x)$ 的第一类间断点,$x=1$ 是 $f(x)$ 的第二类间断点. (D)$x=0$ 是 $f(x)$ 的第二类间断点,$x=1$ 是 $f(x)$ 的第一类间断点. 答题 区

💡 答案解析

**答案**:D **解析**: 步骤1:$\displaystyle f(x)=\frac{1}{\arctan\frac{x-1}{x}}$,间断点$x=0$和$x=1$。 步骤2:$x\to0$时,$\displaystyle \frac{x-1}{x}\to -\infty$,$\displaystyle \arctan(-\infty)=-\frac{\pi}{2}$,故$\displaystyle f(x)\to -\frac{2}{\pi}$,极限存在,但$x=0$处无定义,为第一类可去间断点?注意:$x\to0$时,$\displaystyle \frac{x-1}{x}\to -\infty$,$\arctan$极限为$\displaystyle -\frac{\pi}{2}$,故$f(x)$极限为$\displaystyle -\frac{2}{\pi}$,是第一类间断点。 步骤3:$x\to1$时,$\displaystyle \frac{x-1}{x}\to 0$,$\arctan0=0$,分母趋于0,分子为1,故$f(x)\to\infty$,为第二类间断点。 步骤4:因此$x=0$是第一类,$x=1$是第二类,对应(D)。 **难度**:★★★☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/4
目标:找出间断点
函数 f(x)=1/arctan((x-1)/x) 在分母为零或 arctan 内无定义处间断。令分母 arctan((x-1)/x)=0 得 (x-1)/x=0,即 x=1;另外 x=0 使 (x-1)/x 无定义。因此间断点为 x=0 和 x=1。
提示:注意分母为零和分式无定义的点都是间断点。
步骤 2/4
目标:判断 x=0 的类型
当 x→0 时,(x-1)/x → -∞,arctan((x-1)/x) → -π/2,所以 f(x) → 1/(-π/2) = -2/π,极限存在。由于 x=0 处无定义,故为第一类可去间断点。
公式:lim_{x→0} arctan((x-1)/x) = -π/2
提示:注意 arctan 的极限:当自变量趋于 -∞ 时,arctan 趋于 -π/2。
步骤 3/4
目标:判断 x=1 的类型
当 x→1 时,(x-1)/x → 0,arctan((x-1)/x) → 0,分母趋于 0,分子为 1,所以 f(x) → ∞,极限不存在且为无穷大,故为第二类间断点。
公式:lim_{x→1} arctan((x-1)/x) = 0
提示:分母趋于 0 而分子非零,导致无穷大,属于第二类间断点。
步骤 4/4
目标:得出结论
x=0 是第一类间断点,x=1 是第二类间断点,对应选项 (D)。

📷 拍照上传批改

拍照上传批改功能已预留入口,后续接入图片上传、OCR识别与AI批改。