函数的间断点例题

博客详细分析了函数f(x)在x=0和x=1处的间断点情况。通过计算左右极限,得出x=0处为跳跃间断点,x=1处为第二类间断点,展示了数学中函数连续性的概念。

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前置知识:函数的间断点

f ( x ) = { e 1 x − 1 , x > 0 ln ⁡ ( 1 + x ) − 1 , − 1 < x ≤ 0 f(x)=\left\{\begin{matrix}e^{\frac{1}{x-1}},\qquad \qquad \qquad x>0 \\\ln(1+x)-1,\quad -1<x\leq 0\end{matrix}\right. f(x)={ex11,x>0ln(1+x)1,1<x0,求 f ( x ) f(x) f(x)的间断点,并判断其类型。

解:
\qquad x = 0 x=0 x=0

lim ⁡ x → 0 − f ( x ) = lim ⁡ x → 0 − ln ⁡ ( 1 + x ) = 0 \qquad \lim\limits_{x\rightarrow 0^-}f(x)=\lim\limits_{x\rightarrow 0^-}\ln(1+x)=0 x0limf(x)=x0limln(1+x)=0

lim ⁡ x → 0 + f ( x ) = lim ⁡ x → 0 + e 1 x − 1 = 1 e \qquad \lim\limits_{x\rightarrow 0^+}f(x)=\lim\limits_{x\rightarrow 0^+}e^{\frac{1}{x-1}}=\dfrac 1e x0+limf(x)=x0+limex11=e1

\qquad 左极限 ≠ \neq =右极限,所以 x = 0 x=0 x=0为跳跃间断点

\qquad x = 1 x=1 x=1

lim ⁡ x → 1 − f ( x ) = lim ⁡ x → 1 − e 1 x − 1 = 0 \qquad \lim\limits_{x\rightarrow 1^-}f(x)=\lim\limits_{x\rightarrow 1^-}e^{\frac{1}{x-1}}=0 x1limf(x)=x1limex11=0

lim ⁡ x → 1 − + f ( x ) = lim ⁡ x → 1 + e 1 x − 1 = + ∞ \qquad \lim\limits_{x\rightarrow 1^-+}f(x)=\lim\limits_{x\rightarrow 1^+}e^{\frac{1}{x-1}}=+\infty x1+limf(x)=x1+limex11=+

\qquad 右极限不存在,所以 x = 1 x=1 x=1为第二类间断点

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