早教吧作业答案频道 -->数学-->
设f(x)={2(1-cosx)/x^2,x0讨论f(x)在R内的可导性
题目详情
设f(x)={2(1-cosx)/x^2,x0 讨论f(x)在R内的可导性
▼优质解答
答案和解析
x0时,f(x)为含参积分,任然处处可导.只需考虑x=0的情况.
f(x)在0处的左极限为
lim{x→0-} f(x)
= lim{x→0-} 2(1-cosx)/x^2
= lim{x→0-} 2(x^2/2)/x^2 = 1.
f(x)在0处的右极限为
lim{x→0+} f(x)
= lim{x→0+} 1/x∫(0,x)cost^2dt
根据罗必塔法则,有
lim{x→0+} 1/x∫(0,x)cost^2dt
= lim{x→0+} d(∫(0,x)cost^2dt)/dx
= lim{x→0+} cosx^2 = 1.
从而lim{x→0-} f(x) = f(0) = lim{x→0+} f(x) ,即,f(x)在x=0处连续.
接下来,f(x)在0处的左导数为
lim{x→0-} (f(x) - f(0))/x
= lim{x→0-} (2(1-cosx)/x^2 - 1)/x
= lim{x→0-} (2(1-cosx)-x^2)/x^3
= lim{x→0-} (2sinx-2x)/3x^2 (罗必塔法则)
= lim{x→0-} (2cosx-2)/6x (罗必塔法则)
= lim{x→0-} (-x^2)/6x (cos x -1 为 -x^2/2等价无穷小)
= 0.
而f(x)在0处的右导数为
lim{x→0+} (f(x) - f(0))/x
= lim{x→0+} (1/x∫(0,x)cost^2dt - 1)/x
= lim{x→0+} (∫(0,x)cost^2dt - x)/x^2 (罗必塔法则)
= lim{x→0+} (cosx^2 - 1)/2x (罗必塔法则)
= lim{x→0+} (-2x sinx^2 )/2 (罗必塔法则)
= 0.
可见f(x)在x=0处左右导数相等,同时因为f(x)在x=0处连续,所以f(x)在x=0处可导.
综上,f(x)在R上处处可导.
f(x)在0处的左极限为
lim{x→0-} f(x)
= lim{x→0-} 2(1-cosx)/x^2
= lim{x→0-} 2(x^2/2)/x^2 = 1.
f(x)在0处的右极限为
lim{x→0+} f(x)
= lim{x→0+} 1/x∫(0,x)cost^2dt
根据罗必塔法则,有
lim{x→0+} 1/x∫(0,x)cost^2dt
= lim{x→0+} d(∫(0,x)cost^2dt)/dx
= lim{x→0+} cosx^2 = 1.
从而lim{x→0-} f(x) = f(0) = lim{x→0+} f(x) ,即,f(x)在x=0处连续.
接下来,f(x)在0处的左导数为
lim{x→0-} (f(x) - f(0))/x
= lim{x→0-} (2(1-cosx)/x^2 - 1)/x
= lim{x→0-} (2(1-cosx)-x^2)/x^3
= lim{x→0-} (2sinx-2x)/3x^2 (罗必塔法则)
= lim{x→0-} (2cosx-2)/6x (罗必塔法则)
= lim{x→0-} (-x^2)/6x (cos x -1 为 -x^2/2等价无穷小)
= 0.
而f(x)在0处的右导数为
lim{x→0+} (f(x) - f(0))/x
= lim{x→0+} (1/x∫(0,x)cost^2dt - 1)/x
= lim{x→0+} (∫(0,x)cost^2dt - x)/x^2 (罗必塔法则)
= lim{x→0+} (cosx^2 - 1)/2x (罗必塔法则)
= lim{x→0+} (-2x sinx^2 )/2 (罗必塔法则)
= 0.
可见f(x)在x=0处左右导数相等,同时因为f(x)在x=0处连续,所以f(x)在x=0处可导.
综上,f(x)在R上处处可导.
看了 设f(x)={2(1-cos...的网友还看了以下:
对于半径为r的圆,由(πr2)'=2πr可以得到结论:圆的面积关于半径的函数的导数等于圆的周长关于 2020-04-12 …
根据F=U/R,可得R=U/I,所以可以推导出"导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流 2020-05-16 …
离散数学中环算几条边K4有几边几面构造下面推理证明(1)前提:┑(p∧q),┑q∧r,┑r结论:┑ 2020-07-30 …
马克思主义中国化纵论二、多选题(共10道试题,共30分.)V1.唯物主义认识论是A.可知论B.反映论 2020-11-01 …
否认思维和存在具有同一性的哲学是(C)A.唯心主义B.可知论C.不可知论D.唯物主义求选C的原因否认 2020-11-03 …
由行列式的性质可知,在A中当所有r+1阶子式全为零时,所有高于r+1阶的子式也全等于零,我的问题是: 2020-11-03 …
区分可知论与不可知论的标准是?A、思维和存在有无同一性B、可知与不可知有无同一性C、先知与后知有无同 2020-11-03 …
.讨论下列函数在x=0处的连续性和可导性讨论下列函数在x=0处的连续性和可导性y={当x≠0,x^2 2020-12-23 …
英国科学家格里菲思将无毒性R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后,注射到小鼠体内,小鼠患败血症死亡,那 2021-01-01 …
手指交叠时,右拇指叠上为显性(R),左拇指叠上为隐性(r)。短食指基因为TS,长食指基因为TL,此性 2021-01-17 …