第1章 函数极限与连续
基础部分
- 函数 是() A. 有界函数 B. 单调函数 C. 周期函数 D. 奇函数
查看答案与解析
答案:
D
解析:
、 都是偶函数, 是奇函数,因此在其定义域内
。
故 为奇函数。它既不单调,也不具有周期性,且在 附近无界。
- 设函数 在 内有定义,在区间 上,,若对任意的 都满足 ,写出 在 上的表达式
查看答案与解析
答案:
解析:
当 时,,由题设
。
又
,
所以
。
- 设函数 ,写出 的反函数 的表达式
查看答案与解析
答案:
解析:
原函数三个分支均严格递增,其值域依次为
,
彼此恰好衔接,因此 在全定义域上为一一映射。
分别解出自变量:
;
;
。
将 改写为反函数自变量即可。
- 设函数 在 上满足 ,且 ,,求 在 上的表达式
查看答案与解析
答案:
解析:
当 时,,故
。
当 时,,于是
,
因为 。
- 当 时, 是 的() A. 高阶无穷小 B. 低阶无穷小 C. 同阶但非等价无穷小 D. 等价无穷小
查看答案与解析
答案:
C
解析:
当 时,
,
而
。
两者之比趋于 ,所以二者同阶但不等价。
- 下列选项中,极限存在的是() A. B. C. D.
查看答案与解析
答案:
D
解析:
考察左右极限:
A 中 ,而 ,左右极限相反;
B、C 中 的左右极限分别为 ,故极限不存在;
D 中
,
乘积的左右极限均为 ,故极限存在。
- 设 时, 与 为同阶无穷小,则
查看答案与解析
答案:
解析:
利用 ,有
。
故它与 同阶,所以 。
- 设 ,则 () A. B. C. D.
查看答案与解析
答案:
C
解析:
由题设
。
又
,
所以
。
同时 ,故
。
- 设函数 , 在 的某去心邻域内有定义且不为零,若当 时, 是 的高阶无穷小,则当 时,对于以下结论: (1) ; (2) ; (3) ; (4) 正确结论的个数为() A. B. C. D.
查看答案与解析
答案:
B
解析:
由“ 是 的高阶无穷小”知 。
(1) ,一般不是 ,错误;
(2) ,正确;
(3) 因 且 ,故 ,正确;
(4) 由 不能推出 ,错误。
所以正确结论有 个。
查看答案与解析
答案:
解析:
写成指数函数:
,
。
因此原极限为 。
查看答案与解析
答案:
解析:
在 处展开:
,
。
故分子为 ,分母
,
所以极限为 。
查看答案与解析
答案:
解析:
设极限为 ,取对数:
。
因为
,
故分子为 ,而 ,所以
,即 。
- 已知 ,则
查看答案与解析
答案:
解析:
要使极限有限,分子在 处必须为零:
,
得 。
此时由洛必达法则
。
故 。
查看答案与解析
答案:
解析:
先有理化:
。
又
。
故极限为 。
查看答案与解析
答案:
解析:
当 时,
,
。
因此乘积趋于 。
查看答案与解析
答案:
解析:
设极限为 ,则
。
令 ,则
,
所以 。于是
,故 。
- 在 处的3次泰勒多项式为
查看答案与解析
答案:
解析:
由泰勒展开
,
。
相乘得
。
故三次泰勒多项式为 。
- 已知 存在,且 ,则
查看答案与解析
答案:
解析:
设 。对题设等式取 ,得
,
故 。代回原式:
。
- 设 在 处连续,则应补充
查看答案与解析
答案:
解析:
展开
,
。
于是
。
减去 后极限为 。为使函数连续,应补定义 。
- 设 ,若 在 上连续,则
查看答案与解析
答案:
解析:
在 、 处分别为 型。
令 ,。
在 处,
。
在 处,
。
故乘积如答案所示。
- 函数 的可去间断点的个数为() A. B. C. D.
查看答案与解析
答案:
C
解析:
可能的间断点为 。
当 时,,故 ,所以 可去。
当 时,分子 ,分母 ,极限为 ,所以 可去。
当 时,令 ,可得分子为一阶量、分母为二阶量,函数趋于无穷,不是可去间断点。
故可去间断点有 个。
- 函数 的第二类间断点的个数为() A. B. C. D.
查看答案与解析
答案:
C
解析:
可能的间断点为 。
在 处,分子与分母均为一阶无穷小,极限为 ,是可去间断点。
在 处,,是无穷间断点;在 处,分母趋于零而分子趋于 ,也是无穷间断点。
故第二类间断点共有 个。
- 设 ,则 是 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
查看答案与解析
答案:
B
解析:
分情况计算点态极限:
当 时,,故 ;
当 时,,故 ;
当 时,。
因此
,
左右极限存在但不相等,所以 为跳跃间断点。
强化部分
查看答案与解析
答案:
解析:
设极限为 。取对数得
。
因 ,故
,且 。
所以 ,即 。
查看答案与解析
答案:
解析:
令
。
当 时,
,
故 。由积分中值定理或积分平均值极限,
。
查看答案与解析
答案:
解析:
因为 ,所以
。
设原极限为 ,则
。
故 。
- 计算
查看答案与解析
答案:
解析:
当 且 时,
。
于是分子主部为
。
分母
。
故极限为 。
- 设 ,则
查看答案与解析
答案:
解析:
令
。
由 得
,从而 。
因此
。
于是
,
所求极限为 。
- 设函数 在 的某邻域内可微,且 ,,求
查看答案与解析
答案:
解析:
由 及可微性知 ,并且
。
因此
。
再乘 并积分:
。
而 ,故极限为 。
- 设 , 在点 的某邻域内连续,且当 时, 与 为等价无穷小,则当 时, 是 的() A. 等价无穷小 B. 同阶但非等价无穷小 C. 高阶无穷小 D. 低阶无穷小
查看答案与解析
答案:
B
解析:
由 及 ,有
。
积分后仍保持相同比例,因此
。
二者同阶,但比值趋于 ,故选 B。
- 设当 时, 与 是等价无穷小,则 () A. B. C. D.
查看答案与解析
答案:
C
解析:
左侧
。
右侧展开为
。
要与左侧等价,先须 ,此时右侧 ,再得 。
- 设当 时, 与 是等价无穷小量,则 () A. B. C. D.
查看答案与解析
答案:
D
解析:
由
,
得
。
故
。
积分得
,
所以 。
- 已知 ,则
查看答案与解析
答案:
解析:
分子在 时恒为零。极限为有限非零数 ,故分母也必须在 时为零,即 。
洛必达后
,
所以 ,从而 。
- 设函数 在 上有定义,且满足 ,求
查看答案与解析
答案:
解析:
设
。
由 ,得
。
又 ,故
,即 。
因 ,所求极限为 。
- 设函数 在 处连续,,且函数 ,则
查看答案与解析
答案:
解析:
拆分为
。
由连续性,,且 ,第一项趋于 。
又 ,故第二项趋于 。
总极限为 。
- 在 处() A. 左极限存在,右极限不存在 B. 左极限不存在,右极限存在 C. 左、右极限都存在,但不相等 D. 连续
查看答案与解析
答案:
A
解析:
利用经典展开
,
故
。
当 时极限为 ;当 时为 ;当 时发散到 。
因此在 处左极限存在,而右极限不存在。
- 计算
查看答案与解析
答案:
解析:
原式等于
。
由
,
得
。
故极限为 。
查看答案与解析
答案:
解析:
因为
,
且
,
所以原极限为 。
- 设 ,则
查看答案与解析
答案:
解析:
在 的充分小邻域内,、,故
。
于是原式为
。
- 设函数 在 的某邻域内有定义,且 ,则以下叙述: (1) ; (2) ; (3) 正确叙述的个数为() A. B. C. D.
查看答案与解析
答案:
个;原题选项中缺少该结果
解析:
由
,且 ,得
,从而 。
因此 ,且 。
但题设只规定函数在 的某邻域内有定义,并未限制 ,所以不能推出 ,也不能推出在 处连续;第(3)项给出的极限 也不正确。
故按现有题干三个叙述均错误,正确个数为 。原题 A—D 只给出 ,疑似漏掉“0”这一选项或第(3)项存在排印错误。
- 函数 在 的某邻域内有定义,则 存在是 的() A. 充分必要条件 B. 充分非必要条件 C. 必要非充分条件 D. 既非充分又非必要条件
查看答案与解析
答案:
A
解析:
记条件 P 为 存在,条件 Q 为 。
若 P 成立,由于右侧分母为正、左侧分母为负,而分子非负,两侧有限极限相等只能等于 。于是 ,从而 Q 成立。
反之,若 Q 成立,则
,
故 P 也成立。因此 P 是 Q 的充分必要条件。
- 当 时,以下无穷小量阶数最高的是() A. B. C. D.
查看答案与解析
答案:
D
解析:
原题 A 项中的“”记号疑似缺少指数,按现有文本它等于常数 ,从而 A 项恒为零,不能作为通常意义下的“非零无穷小”比较。其余三项中:
;
,故 C 项为二阶无穷小;
,上限 ,故 D 项
。
因此在有意义的非零选项中 D 阶数最高。若 A 项原式并非导数符号,应以原书清晰题面为准。
- 设函数 在 的某一邻域内可导,且 ,,求
查看答案与解析
答案:
解析:
由 、,有
。
因此
,
而
。
故极限为 。
- 设 ,,且 ,计算
查看答案与解析
答案:
解析:
由 ,可写成
。
因为 ,所以 ,而
。
故
。
- 若二次多项式 在 的某邻域内与 的差为 的高阶无穷小,则
查看答案与解析
答案:
解析:
在 处
。
若二次多项式 与 的差为 ,则其常数项、一次项、二次项必须分别与上述泰勒多项式一致。
故 。
- 当 时, 与 为等价无穷小,则() A. B. C. D.
查看答案与解析
答案:
D
解析:
由
,
得
。
因此
,
即 。
- 当 时, 与 是非零且不相等的等价无穷小量,以下4个结论: (1) ; (2) ; (3) ; (4) 所有正确结论的序号是() A. ①③ B. ③④ C. ①②③④ D. ②④
查看答案与解析
答案:
B
解析:
由 ,有
,故(3)正确;又 ,所以 ,故(4)也正确。
题设特别说明 与 不相等,因此
与 作为严格等式均不成立。
故正确的是③④。
- 当 时, 是 的() A. 高阶无穷小 B. 低阶无穷小 C. 等价无穷小 D. 同阶但非等价无穷小
查看答案与解析
答案:
D
解析:
设
。
则
。
另一方面
。
两者之比趋于 ,所以同阶但不等价。
- 当 时,以下无穷小中,阶数最高的是() A. B. C. D.
查看答案与解析
答案:
D
解析:
分别求主阶:
A:被积函数趋于 ,故为一阶无穷小;
B:被积函数趋于 ,上限 ,故为二阶;
C:被积函数在 的值为 ,故为一阶;
D:,且 ,故
。
因此 D 阶数最高。
- 当 时,函数 与 是等价无穷小,则
查看答案与解析
答案:
解析:
展开
,
而
。
等价要求一次项消失且二次项系数为 ,所以
。
故 。
- 当 时, 与 是等价无穷小,则
查看答案与解析
答案:
解析:
注意
,
。
相减得
。
故 ,于是 。
- 当 时, 与 是等价无穷小,则 () A. B. C. D.
查看答案与解析
答案:
A
解析:
由泰勒展开
,
。
故
,
所以 。
- 当 时,,则 的值分别是() A. B. C. D.
查看答案与解析
答案:
A
解析:
因为
,
所以
。
故 。
- 当 时, 与 是等价无穷小,则 () A. B. C. D.
查看答案与解析
答案:
D
解析:
由
,
得
。
故 。
- 若 存在,求 的值
查看答案与解析
答案:
解析:
分别求左右极限。
当 时,
,
故右极限为 。
当 时,第一项中的分式趋于 ,且
,
故左极限为 。
令左右极限相等,得 ,所以
。
- 设函数 在 处的2次泰勒多项式为 ,则() A. B. C. D.
查看答案与解析
答案:
B
解析:
取对数:
。
因此
。
故 。
- 设 在 内可导, 为常数,对于以下结论: ①若 ,则 ;②若 ,则 下列说法中正确的是() A. ①正确,②错误 B. ①错误,②正确 C. ①与②均正确 D. ①与②均错误
查看答案与解析
答案:
A
解析:
结论①正确。由拉格朗日中值定理,对任意固定 ,存在 ,使
。
当 时,,从而可推出 。
结论②错误。例如
,
则 ,但
不存在有限极限。
- 有() A. 两个跳跃间断点,一个无穷间断点 B. 两个可去间断点,一个无穷间断点 C. 一个可去间断点,一个跳跃间断点,一个无穷间断点 D. 三个无穷间断点
查看答案与解析
答案:
A
解析:
间断点为 。
在 附近,,而 ,左右极限分别为 与 ,是跳跃间断点。
在 附近同理,左右极限也异号,是跳跃间断点。
当 时,,分母趋于 ,故函数趋于 ,是无穷间断点。
所以有两个跳跃间断点和一个无穷间断点。
- 设 ,则 是 的() A. 连续点 B. 跳跃间断点 C. 可去间断点 D. 第二类间断点
查看答案与解析
答案:
D
解析:
当 时,
。
故
。
至少有一个单侧极限为无穷,故 为第二类间断点。
- 函数 的第二类间断点的个数是() A. B. C. D.
查看答案与解析
答案:
A
解析:
可能需要考察的点为 。
令
。
当 时,,故 ,为可去间断;
当 时,原函数值为 ,且邻近极限也为 ,连续;
当 时,令 ,则 、,故极限仍为 ,是可去间断。
因此不存在第二类间断点,个数为 。
- 设 ,为使 对于一切 都连续,求常数 的最小正值
查看答案与解析
答案:
解析:
记 。当 时, 且 ,故
。
当 时, 的绝对值趋于无穷,故
。
在 、 处,由 ,原比值分别恒为 、。因此
要使其处处连续,只需在 处连续,即
。
最小正解为 。