题目
研究下列函数的连续性,并画出函数的图形.(1)f(x)= ) (x)^2,0leqslant xleqslant 1 2-x,1lt xleqslant 2 ..
研究下列函数的连续性,并画出函数的图形.
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题目解答
答案
(1)作函数
的图象如下,

故函数在其定义域上连续;
(2)作函数
的图象如下,

故函数在其定义域上不连续.
解析
考查要点:分段函数的连续性判断及图形绘制。
解题核心思路:
- 分段点处连续性:检查分段点处的左极限、右极限是否相等且等于函数值。
- 区间内连续性:各分段区间内的函数表达式本身是否连续(如多项式、一次函数等)。
破题关键:
- 第一题:分段点为$x=1$,需验证左右极限是否相等且等于$f(1)$。
- 第二题:分段点为$x=-1$和$x=1$,需分别验证这两个点的连续性。
第(1)题
分段点$x=1$的连续性分析:
- 函数值:$f(1) = 1^2 = 1$。
- 左极限($x \to 1^-$):$\lim_{x \to 1^-} x^2 = 1$。
- 右极限($x \to 1^+$):$\lim_{x \to 1^+} (2 - x) = 1$。
结论:左右极限相等且等于$f(1)$,故$x=1$处连续。
区间内连续性:
- $[0,1]$上$f(x)=x^2$连续;
- $(1,2]$上$f(x)=2-x$连续。
整体结论:函数在定义域$[0,2]$上连续。
图形绘制:
- $[0,1]$:抛物线段从$(0,0)$到$(1,1)$;
- $(1,2]$:直线段从$(1,1)$到$(2,0)$。
第(2)题
分段点$x=-1$的连续性分析:
- 函数值:$f(-1) = -1$。
- 左极限($x \to -1^-$):$\lim_{x \to -1^-} 1 = 1$。
- 右极限($x \to -1^+$):$\lim_{x \to -1^+} x = -1$。
结论:左极限$\neq$右极限,且均不等于$f(-1)$,故$x=-1$处不连续。
分段点$x=1$的连续性分析:
- 函数值:$f(1) = 1$。
- 左极限($x \to 1^-$):$\lim_{x \to 1^-} x = 1$。
- 右极限($x \to 1^+$):$\lim_{x \to 1^+} 1 = 1$。
结论:左右极限相等且等于$f(1)$,故$x=1$处连续。
区间内连续性:
- $[-1,1]$上$f(x)=x$连续;
- $(-\infty,-1) \cup (1,+\infty)$上$f(x)=1$连续。
整体结论:函数在定义域上除$x=-1$外均连续,故整体不连续。
图形绘制:
- $[-1,1]$:直线段从$(-1,-1)$到$(1,1)$;
- $x<-1$或$x>1$:水平直线$y=1$,但$x=-1$处断开。