kaoyan1basic 高等数学 第23题

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📝 题目

### 【基础篇】第23题(选择题) 23.设 $\displaystyle f(x)=\lim _{t \rightarrow+\infty} \frac{x+\mathrm{e}^{t x}}{1+\mathrm{e}^{t x}}$ ,则 $x=0$ 是 $f(x)$ 的 . (A)可去间断点 (B)跳跃间断点 (C)振荡间断点 (D)无穷间断点

💡 答案解析

**答案**:B **解析**:$\displaystyle f(x)=\lim_{t\to+\infty}\frac{x+\mathrm{e}^{tx}}{1+\mathrm{e}^{tx}}$。当$x>0$时,$\mathrm{e}^{tx}\to+\infty$,分子分母同除$\mathrm{e}^{tx}$得$\displaystyle f(x)=\lim_{t\to+\infty}\frac{x\mathrm{e}^{-tx}+1}{\mathrm{e}^{-tx}+1}=1$。当$x=0$时,$\displaystyle f(0)=\lim_{t\to+\infty}\frac{0+1}{1+1}=\frac{1}{2}$。当$x<0$时,$\mathrm{e}^{tx}\to0$,$\displaystyle f(x)=\frac{x+0}{1+0}=x$。故$\displaystyle f(x)=\begin{cases}1, & x>0 \\ \frac{1}{2}, & x=0 \\ x, & x<0\end{cases}$,在$x=0$处左极限为0,右极限为1,跳跃间断点。 **解析**:分段讨论极限,得$f(x)$在$x=0$处左极限0,右极限1,跳跃间断点。 **难度**:★★☆☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/4
目标:分析x>0时f(x)的极限
当x>0时,t→+∞,e^{tx}→+∞,分子分母同除以e^{tx},得f(x)=lim_{t→+∞} (x e^{-tx}+1)/(e^{-tx}+1)=1。
公式:f(x)=lim_{t→+∞} (x e^{-tx}+1)/(e^{-tx}+1)=1
提示:注意x>0时e^{tx}趋于无穷大,需同除e^{tx}处理。
步骤 2/4
目标:分析x=0时f(x)的值
当x=0时,f(0)=lim_{t→+∞} (0+e^{0})/(1+e^{0})=lim_{t→+∞} 1/2=1/2。
公式:f(0)=1/2
提示:直接代入x=0计算。
步骤 3/4
目标:分析x<0时f(x)的极限
当x<0时,t→+∞,e^{tx}→0,故f(x)=lim_{t→+∞} (x+0)/(1+0)=x。
公式:f(x)=x
提示:注意x<0时e^{tx}趋于0。
步骤 4/4
目标:写出分段函数并判断间断点类型
综合得f(x)=1 (x>0), 1/2 (x=0), x (x<0)。计算左极限lim_{x→0^-} f(x)=0,右极限lim_{x→0^+} f(x)=1,左右极限存在但不相等,故x=0为跳跃间断点。
公式:左极限=0,右极限=1
提示:跳跃间断点定义:左右极限存在但不相等。

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