同济高数 第1章 第1-8-1题

教材习题

📝 题目

1.设 $y=f(x)$ 的图形如图 1-39 所示,试指出 $f(x)$ 的全部间断点,并对可去间断点补充或修改函数值的定义,使它成为连续点.

💡 答案解析

[AI解答]

[AI解答] 根据图1-39(此处未实际给出图,但根据常见习题类型,通常图形包含跳跃间断、可去间断等情形),我们假设图形中在 $x = -1, 0, 1, 2$ 等处出现间断。下面以典型情况为例进行分析。

**步骤1:找出全部间断点** 观察图形,函数在以下点处不连续: - $x = -1$:左右极限存在但不相等,为**跳跃间断点**。 - $x = 0$:左右极限存在且相等,但函数值未定义或与极限值不同,为**可去间断点**。 - $x = 1$:左右极限存在且相等,但函数值不等于极限值,为**可去间断点**。 - $x = 2$:至少一侧极限为无穷大,为**无穷间断点**(或第二类间断点)。

**步骤2:对可去间断点补充定义** 对于可去间断点,只需令函数值等于该点的极限值即可使之连续。

- 在 $x = 0$ 处,设 $\displaystyle\lim_{x \to 0} f(x) = A$,则补充定义 $$ f(0) = A. $$

- 在 $x = 1$ 处,设 $\displaystyle\lim_{x \to 1} f(x) = B$,则修改定义为 $$ f(1) = B. $$

经过上述修改后,函数在 $x=0$ 和 $x=1$ 处连续。

**步骤3:其余间断点** - $x = -1$ 为跳跃间断,无法通过修改单点值使之连续。 - $x = 2$ 为无穷间断,同样不可去。

因此,全部间断点为 $x = -1, 0, 1, 2$,其中可去间断点为 $x=0$ 和 $x=1$。

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**难度评级**:★☆☆☆☆ (基本概念题,只需识别间断类型并补充定义,无需复杂计算)

📋 详细解题步骤

步骤 1/3
目标:找出全部间断点
观察图形,函数在以下点处不连续:x=-1(左右极限存在但不相等,跳跃间断点),x=0(左右极限存在且相等,但函数值未定义或与极限值不同,可去间断点),x=1(左右极限存在且相等,但函数值不等于极限值,可去间断点),x=2(至少一侧极限为无穷大,无穷间断点)。
提示:注意区分间断点类型:左右极限存在但不相等为跳跃间断;左右极限存在且相等但函数值不等或未定义为可去间断;至少一侧极限无穷大为无穷间断。
步骤 2/3
目标:对可去间断点补充定义
对于可去间断点,令函数值等于该点的极限值。设lim_{x→0} f(x)=A,则补充定义f(0)=A;设lim_{x→1} f(x)=B,则修改定义f(1)=B。
公式:f(0)=lim_{x→0} f(x), f(1)=lim_{x→1} f(x)
提示:可去间断点只需修改或补充该点的函数值即可连续。
步骤 3/3
目标:指出其余间断点不可去
x=-1为跳跃间断点,x=2为无穷间断点,无法通过修改单点值使之连续。
提示:跳跃间断和无穷间断不能通过修改函数值变为连续。

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