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分段函数求极限(分段函数求极限例题)

时间:2023-08-31 作者: 小编 阅读量: 1 栏目名: 考研资讯

首先,我们需要看到当$x$逼近2时,函数$f$的定义式会发生变化。因此,要找出$x=2$处的极限,我们需要考虑$x$逼近2时的两个极限。因为$x$在逼近2时,$f$也在逼近2,所以我们可以得到:$$\lim_{x\to2^-}f=\lim_{x\to2^-}x$$因为函数$f=x$在$x=2$处连续,所以我们可以直接计算出:$$\lim_{x\to2^-}f=\lim_{x\to2^-}x=2$$接下来,我们考虑当$x$逼近2时,$f=x^2$。我们可以看到,在这个例题中,左侧的极限和右侧的极限不相等。

我们来考虑一个分段函数的极限例题:

设函数$f(x)$如下定义:

$$

f(x) = \begin{cases}

x, & \text{当} x < 2 \text{时} \\

2, & \text{当} x = 2 \text{时} \\

x^2, & \text{当} x > 2 \text{时} \\

\end{cases}

$$

现在我们要找出函数$f(x)$在$x = 2$处的极限。

首先,我们需要看到当$x$逼近2时,函数$f(x)$的定义式会发生变化。当$x < 2$时,$f(x) = x$;当$x > 2$时,$f(x) = x^2$。因此,要找出$x = 2$处的极限,我们需要考虑$x$逼近2时的两个极限。

当$x$逼近2时,$f(x) = x$。这表示函数$f(x)$在$x = 2$处左侧的极限。因为$x$在逼近2时,$f(x)$也在逼近2,所以我们可以得到:

$$

\lim_{x \to 2^-} f(x) = \lim_{x \to 2^-} x

$$

因为函数$f(x) = x$在$x = 2$处连续,所以我们可以直接计算出:

$$

\lim_{x \to 2^-} f(x) = \lim_{x \to 2^-} x = 2

$$

接下来,我们考虑当$x$逼近2时,$f(x) = x^2$。这表示函数$f(x)$在$x = 2$处右侧的极限。因为$x$在逼近2时,$f(x)$也在逼近4,所以我们可以得到:

$$

\lim_{x \to 2^+} f(x) = \lim_{x \to 2^+} x^2

$$

同样地,函数$f(x) = x^2$在$x = 2$处连续,所以我们可以直接计算出:

$$

\lim_{x \to 2^+} f(x) = \lim_{x \to 2^+} x^2 = 4

$$

最后,我们需要比较左侧的极限和右侧的极限。如果两个极限相等,则函数在$x = 2$处的极限存在,且等于这两个极限的共同值。否则,函数在$x = 2$处的极限不存在。

我们可以看到,在这个例题中,左侧的极限和右侧的极限不相等。因此,函数$f(x)$在$x = 2$处的极限不存在。

综上所述,函数$f(x)$在$x = 2$处的极限不存在。