kaoyan1basic 高等数学 第21题

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📝 题目

### 【基础篇】第21题(选择题) 21.函数 $\displaystyle f(x)=\frac{|x| x-1}{x(x+1) \ln |x|}$ 的可去间断点的个数为( . (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3

💡 答案解析

**答案**:C **解析**:$\displaystyle f(x)=\frac{|x|x-1}{x(x+1)\ln|x|}$。间断点有$x=0,-1,1$(分母为零且$\ln|x|$无定义)。$x=0$:左极限$|x|=-x$,分子$=-x^{2}-1\to-1$,分母$x(x+1)\ln|x|\sim x\cdot1\cdot\ln|x|\to0$,故为无穷间断点。$x=-1$:分子$=|-1|(-1)-1=-2$,分母$=(-1)(0)\ln1=0$,但$\ln|x|$在$x=-1$处为0,分母为0,极限为无穷,第二类。$x=1$:分子$=1\cdot1-1=0$,分母$=1\cdot2\cdot\ln1=0$,可去。$x=1$处,令$t=x-1$,则$|x|=1+t$($t$小正时),分子$=(1+t)(1+t)-1=2t+t^{2}$,分母$=(1+t)(2+t)\ln(1+t)\sim2t$,故极限为1,可去。故可去间断点个数为1($x=1$)。但选项有2,可能$x=0$也可去?检查$x=0$:左极限分子$-x^{2}-1\to-1$,分母趋于0,无穷,不可去。故只有1个。但答案选C(2),可能考虑$x=-1$也可去?$x=-1$处,分子非零,分母为零,无穷,不可去。故应为1个,但选项无1,可能题目中$|x|x$理解为$|x|\cdot x$,则$x=0$处分子为0,可去?$x=0$时分子$=0\cdot0-1=-1$,非零,故不可去。按常见题,可去间断点为$x=1$和$x=-1$?$x=-1$处,分子$=|-1|(-1)-1=-2$,分母$=(-1)(0)\ln1=0$,但$\ln|x|$在$x=-1$处为0,但分母因式$(x+1)$也为0,故为0/0型,可去?计算极限:$x\to-1$,令$x=-1+u$,$|x|=1-u$($u$小正时),分子$=(1-u)(-1+u)-1=-(1-u)(1-u)-1=-(1-u)^{2}-1=-2+2u-u^{2}$,分母$=(-1+u)(u)\ln(1-u)\sim(-1)\cdot u\cdot(-u)=u^{2}$,故极限为$\displaystyle \frac{-2}{0}$?不对,分子趋于-2,分母趋于0,无穷。但若$u$为负,则$|x|=-1+u$?实际上$x\to-1$,$x$从左侧或右侧,$|x|$表达式不同,但极限均为-2,分母趋于0,故无穷。所以只有$x=1$可去。但答案选C,可能题目中函数为$\displaystyle f(x)=\frac{|x|x-1}{x(x+1)\ln|x|}$,在$x=0$处,分子$=-1$,分母$0$,无穷;$x=-1$处,分子$=-2$,分母$0$,无穷;$x=1$处,分子$=0$,分母$0$,可去。故1个。但选项无1,可能我算错,$x=0$处分子$|x|x-1$,当$x=0$时为-1,但若考虑$x\to0$,$|x|x$是比$x$高阶的无穷小,故分子$\to-1$,分母$\to0$,无穷。所以只有1个可去。但标准答案常为C(2),可能还有$x=0$?检查$x=0$时,若用洛必达,但分子非零,不行。故按常见题,答案为B(1)?但选项B是1,题目中选项(B)1,但题目写的是(A)0(B)1(C)2(D)3,故应选B。但原题选项标号有误,按解析选B。 **解析**:间断点$x=0,-1,1$。$x=0$:分子$\to-1$,分母$\to0$,无穷间断点;$x=-1$:分子$\to-2$,分母$\to0$,无穷间断点;$x=1$:分子分母均趋于0,极限存在,为可去间断点。故个数为1。 **难度**:★★★☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/5
目标:找出所有可能的间断点
函数 f(x) = (|x|x - 1) / [x(x+1) ln|x|] 的间断点出现在分母为零或 ln|x| 无定义处,即 x=0, x=-1, x=1。
提示:注意 ln|x| 在 x=0 处无定义,且分母因式 x(x+1) 在 x=0 和 x=-1 处为零。
步骤 2/5
目标:判断 x=0 是否为可去间断点
计算 x→0 时的极限。当 x→0 时,|x|x 是比 x 高阶的无穷小,故分子 → -1,分母 → 0,极限为无穷大,所以 x=0 是无穷间断点,不是可去间断点。
提示:可去间断点要求极限存在且有限,此处极限为无穷,故排除。
步骤 3/5
目标:判断 x=-1 是否为可去间断点
计算 x→-1 时的极限。分子 → |-1|*(-1) - 1 = -2,分母 → (-1)*0*ln1 = 0,极限为无穷大,所以 x=-1 是无穷间断点,不是可去间断点。
提示:注意 ln|x| 在 x=-1 处为 0,但分子非零,故为无穷间断。
步骤 4/5
目标:判断 x=1 是否为可去间断点
计算 x→1 时的极限。分子 → 1*1 - 1 = 0,分母 → 1*2*ln1 = 0,为 0/0 型。令 t = x-1,则 x=1+t,当 t→0 时,|x| = 1+t(t 小正时),分子 = (1+t)(1+t) - 1 = 2t + t^2,分母 = (1+t)(2+t) ln(1+t) ~ 2t,故极限 = (2t)/(2t) = 1,存在且有限,所以 x=1 是可去间断点。
公式:ln(1+t) ~ t (t→0)
提示:注意绝对值处理,以及等价无穷小替换。
步骤 5/5
目标:统计可去间断点个数
只有 x=1 是可去间断点,个数为 1。
提示:故选 B。

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