三、例题解析
例1 求函数的定义域.
解 lnlnlnx要有定义,即lnlnx>0,从而lnx>1,需满足x>e;
要有定义,需满足x2≤100,|x|≤10,即-10≤x≤10.
因此,f(x)的定义域为(e,10].
例2 设,f[φ(x)]=1-x,且φ(x)≥0,求φ(x)并写出它的定义域.
解 由,得. 由ln(1-x)≥0得1-x≥1,即x≤0.
所以,φ(x)的表达式为
例3 设a≠0,|r|<1,求.
解 利用等比数列的前n项和公式,可得
例4 求极限.
解 先利用有理式因式分解法消去零因子,再利用极限的四则运算法则进行计算.
例5 求极限.
例题解析
解 先将无理式有理化,消去零因子,再利用极限的四则运算法则进行计算.
例6 求极限.
解 利用立方差公式a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2),先将无理式有理化,消去零因子,再利用极限的四则运算法则进行计算.
例7 求极限
解 先将分子有理化,再利用第一重要极限的结论进行计算.
例题解析
例8 已知,求常数a、b.
解法一 由已知极限存在且,知,故.
解法二 由已知极限存在知
故即
例9 讨论极限.
例题解析
解 由可知,
0<a<1时,,故;
a=1时,;
a>1时,,故.
所以,
例题解析
例10 当x→0时,4xtan3x与tanx-sinx哪个是高阶无穷小?
解 由于,故当x→0时,4xtan3x为x的四阶无穷小.
而,所以tanx-sinx为x的三阶无穷小.
故当x→0时,4xtan3x为tanx-sinx的高阶无穷小.
例11 讨论函数
在点x=0处的连续性.
例题解析
故f(0-)≠f(0+),因而不存在,故f(x)在点x=0处不连续.
例12 设函数f(x)在[0,2a]上连续,且f(0)=f(2a),证明至少存在一点ξ∈[0,a]使f(ξ)=f(a+ξ).
例题解析
证明 设F(x)=f(x)-f(a+x),F(x)在[0,a]上连续,且
F(0)=f(0)-f(a),F(a)=f(a)-f(2a)=f(a)-f(0)=-[f(0)-f(a)].
若f(0)=f(a),则ξ=0或ξ=a即为所求;
若f(0)≠f(a),则F(0)F(a)<0,由零点定理知至少存在一点ξ∈(0,a),使F(ξ)=0,即f(ξ)=f(a+ξ).
综上,至少存在一点ξ∈[0,a],使f(ξ)=f(a+ξ).
例13 选择题:
1. (考研真题:2017年数学一、二、三)若函数在x=0处连续,则__________.
A.
B.
C. ab=0
D. ab=2
解 选A.
要使函数在x=0处连续,必须满足.
2. (考研真题:2016年数学二)设,当x→0+时,以上三个无穷小量按从低到高阶排序是__________.
A. α1,α2,α3
B. α2,α3,α1
C. α2,α1,α3
D. α3,α2,α1
解 选B.
当x→0+时,.
3. (考研真题:2015年数学二)函数在(-∞,+∞)内__________.
A. 连续
B. 有可去间断点
C. 有跳跃间断点
D. 有无穷间断点
解 选B.
,x≠0,故f(x)有可去间断点x=0.
4. (考研真题:2014年数学一)下列曲线有渐近线的是__________.
A. y=x+sinx
B. y=x2+sinx
C.
D.
解 选C.
只需要判断哪个曲线有斜渐近线即可.
对于,可知且,所以有斜渐近线y=x.
5. (考研真题:2003年数学一)设{an},{bn},{cn}均为非负数列,且,则必有__________.
A. an<bn对任意n成立.
B. bn<cn对任意n成立.
C. 极限不存在.
D. 极限不存在.
解 选D.
本题考查极限概念,极限值与数列前面有限项的大小无关,可立即排除A和B;
而极限是0·∞型未定式,可能存在也可能不存在,举反例:
取;
极限属1·∞型,必为无穷大,即不存在.
例14(考研真题:2016年数学三)若,则a=_____,b=_____.
例题解析
解 因为,且,所以,得a = 1.极限化为
,得b=-4.
因此,a=1,b=-4.
例15(考研真题:2006年数学一).
解 本题为未定式极限的求解,利用等价无穷小代换即可.