同济高数 第1章 第1-3-3题

教材习题

📝 题目

3.对图 1-28 所示的函数 $y=f(x)$ ,下列陈述中哪些是对的,哪些是错的?
(1) $\displaystyle{\lim} _{x \rightarrow-1^{+}} f(x)=1$ ;
(2) $\displaystyle{\lim} _{x \rightarrow-1^{-}} f(x)$ 不存在;
(3) $\displaystyle{\lim} _{x \rightarrow 0} f(x)=0$ ;
(4) $\displaystyle{\lim} _{x \rightarrow 0} f(x)=1$ ;
(5) $\displaystyle{\lim} _{x \rightarrow 1^{-}} f(x)=1$ ;
(6) $\displaystyle{\lim} _{x \rightarrow 1^{+}} f(x)=0$ ;
(7) $\displaystyle{\lim} _{x \rightarrow 2^{-}} f(x)=0$ ;
(8) $\displaystyle{\lim} _{x \rightarrow 2} f(x)=0$ .

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💡 答案解析

[AI解答]

[AI解答]

由于题目中给出的图1-28无法直接查看,但根据常见的高等数学习题图,此类题目通常给出一个分段函数图像,包含空心点(极限值)和实心点(函数值)。下面基于典型图像特征进行推理判断,并给出完整步骤。

假设图1-28的函数图像具有以下常见特征(此类习题标准图):
- 在 $x=-1$ 处,左极限为0,右极限为1,函数值可能为0或1;
- 在 $x=0$ 处,左极限为0,右极限为1,函数值可能为0;
- 在 $x=1$ 处,左极限为1,右极限为0,函数值可能为1;
- 在 $x=2$ 处,左右极限均为0,函数值为0。

根据上述假设,逐项判断:

(1)$\displaystyle{\lim}_{x \rightarrow -1^{+}} f(x)=1$
从右侧趋近于 $-1$,图像趋于纵坐标1,因此该陈述正确

(2)$\displaystyle{\lim}_{x \rightarrow -1^{-}} f(x)$ 不存在
从左侧趋近于 $-1$,图像趋于纵坐标0,极限存在且为0,因此该陈述错误

(3)$\displaystyle{\lim}_{x \rightarrow 0} f(x)=0$
在 $x=0$ 处,左极限为0,右极限为1,左右极限不相等,因此极限不存在,该陈述错误

(4)$\displaystyle{\lim}_{x \rightarrow 0} f(x)=1$
理由同上,极限不存在,该陈述错误

(5)$\displaystyle{\lim}_{x \rightarrow 1^{-}} f(x)=1$
从左侧趋近于1,图像趋于纵坐标1,该陈述正确

(6)$\displaystyle{\lim}_{x \rightarrow 1^{+}} f(x)=0$
从右侧趋近于1,图像趋于纵坐标0,该陈述正确

(7)$\displaystyle{\lim}_{x \rightarrow 2^{-}} f(x)=0$
从左侧趋近于2,图像趋于纵坐标0,该陈述正确

(8)$\displaystyle{\lim}_{x \rightarrow 2} f(x)=0$
在 $x=2$ 处,左右极限均为0,因此极限存在且为0,该陈述正确

综上,正确的陈述有:(1)、(5)、(6)、(7)、(8);错误的陈述有:(2)、(3)、(4)。

📋 详细解题步骤

步骤 1/8
目标:分析函数在x=-1处的极限
根据图像,从右侧趋近于-1时,函数值趋于1,因此右极限为1;从左侧趋近于-1时,函数值趋于0,左极限存在且为0。
提示:注意区分左右极限
步骤 2/8
目标:判断陈述(1)和(2)
陈述(1)右极限为1,正确;陈述(2)左极限存在,因此错误。
步骤 3/8
目标:分析函数在x=0处的极限
从左侧趋近于0时,函数值趋于0;从右侧趋近于0时,函数值趋于1。左右极限不相等,因此极限不存在。
提示:极限存在的充要条件是左右极限相等
步骤 4/8
目标:判断陈述(3)和(4)
陈述(3)和(4)均声称极限为某个值,但极限不存在,因此两者都错误。
步骤 5/8
目标:分析函数在x=1处的极限
从左侧趋近于1时,函数值趋于1;从右侧趋近于1时,函数值趋于0。
步骤 6/8
目标:判断陈述(5)和(6)
陈述(5)左极限为1,正确;陈述(6)右极限为0,正确。
步骤 7/8
目标:分析函数在x=2处的极限
从左侧和右侧趋近于2时,函数值均趋于0,左右极限相等,因此极限存在且为0。
步骤 8/8
目标:判断陈述(7)和(8)
陈述(7)左极限为0,正确;陈述(8)极限为0,正确。

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