Giải SBT Bài 3: Hàm số liên tục
-
809 lượt thi
-
12 câu hỏi
-
30 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Cho hàm số
Vẽ đồ thị của hàm số này. Từ đồ thị dự đoán các khoảng trên đó hàm số liên tục và chứng minh dự đoán đó.
a)
Hàm số này có tập xác định là
b)
Từ đồ thị (H.7) dự đoán liên tục trên các khoảng nhưng không liên tục trên R. Thật vậy,
- Với x > 0, f(x) = x − 1 là hàm đa thức nên liên tục trên R do đó liên tục trên
- Với x < 0, f(x) = 1 – x cũng là hàm đa thức nên liên tục trên R do đó liên tục trên
Dễ thấy hàm số gián đoạn tại x = 0 vì
Câu 2:
Cho ví dụ về một hàm số liên tục trên (a; b] và trên (b; c) nhưng không liên tục trên (a; c)
Xét hàm số
- Trường hợp x ≤ 0
f(x) = x + 2 là hàm đa thức, liên tục trên R nên nó liên tục trên (-2; 0]
- Trường hợp x > 0
f(x) = là hàm số phân thức hữu tỉ nên liên tục trên (2; 0) thuộc tập xác định của nó.
Như vậy f(x) liên tục trên (-2; 0] và trên (0; 2)
Tuy nhiên, vì nên hàm số f(x) không có giới hạn hữu hạn tại x = 0. Do đó, nó không liên tục tại x = 0. Nghĩa là không liên tục trên (-2; 2)
Câu 3:
Chứng minh rằng nếu một hàm số liên tục trên (a; b] và trên [b; c) thì nó liên tục trên (a; c)
Vì hàm số liên tục trên (a; b] nên liên tục trên (a; b) và
(1)
Vì hàm số liên tục trên [b; c) nên liên tục trên (b; c) và
(2)
Từ (1) và (2) suy ra f(x) liên tục trên các khoảng (a; b), (b; c) và liên tục tại x = b (vì ). Nghĩa là nó liên tục trên (a; c)
Câu 4:
Cho hàm số xác định trên khoảng (a; b) chứa điểm
Chứng minh rằng nếu thì hàm số liên tục tại điểm
Đặt và biểu diễn qua
Đặt
Suy ra g(x) xác định trên và
Mặt khác, nên
Vậy hàm số y = f(x) liên tục
Câu 5:
Xét tính liên tục của các hàm số sau:
a) tại
b) tại
a) Hàm số có tập xác định là [-5; +∞). Do đó, nó xác định trên khoảng (-5; +∞) chứa x = 4
Vì nên f(x) liên tục tại x = 4
b) Hàm số: tại x = 1 có tập xác định là R
Ta có g(1) = -2 (1)
Từ (1), (2) và (3) suy ra
Vậy g(x) liên tục tại x = 1
Câu 6:
Xét tính liên tục của các hàm số sau trên tập xác định của chúng :
a)
b)
a)
Tập xác định của hàm số là
- Nếu thì
Đây là hàm phân thức hữu tỉ nên liên tục trên các khoảng và
- Tại :
Vậy hàm số liên tục tại
Kết luận : y = f(x) liên tục trên R
b) có tập xác định là
- Nếu x ≠ 2 thì là hàm phân thức hữu tỉ, nên nó liên tục trên các khoảng (-∞; 2) và (2; +∞)
Tại x = 2:
Vậy hàm số y = g(x) không liên tục tại x = 2
Kết luận: y = g(x) liên tục trên các khoảng (-∞; 2) và (2; +∞) nhưng gián đoạn tại x = 2
Câu 8:
Chứng minh rằng phương trình
a) luôn có nghiệm;
b) có ít nhất hai nghiệm trong khoảng
c) có nghiệm dương.
a) Xét và hai số 0; 2.
b) Xét trên các khoảng
c) Ta có
⇔
⇔
Hàm số f(x) = x3 + 6x − 3 liên tục trên R nên liên tục trên đoạn [0; 1] (1)
Ta có f(0). f(1) = −3. 4 < 0 (2)
Từ (1) và (2) suy ra phương trình có ít nhất một nghiệm thuộc (0; 1)
Do đó, phương trình có ít nhất một nghiệm dương.
Câu 9:
Chứng minh các phương trình sau luôn có nghiệm với mọi giá trị của tham số m :
a) ;
b) .
a)
là hàm đa thức liên tục trên . Do đó nó liên tục trên [-2; -1]
Ta có f(−1) = −1 < 0 và f(−2) = > 0 nên f(−1).f(−2) < 0 với mọi m.
Do đó, phương trình f(x) = 0 luôn có ít nhất một nghiệm trong khoảng (-2; -1) với mọi m. Nghĩa là, phương trình
luôn có nghiệm với mọi m.
b)
Xét hàm số trên đoạn
Câu 10:
Chứng minh phương trình
luôn có nghiệm với n là số tự nhiên lẻ.
Hàm số xác định trên
- Ta có
Vì nên với dãy số () bất kì mà ta luôn có lim
Do đó, có thể lớn hơn một số dương bất kì, kể từ một số hạng nào đó trở đi.
Nếu số dương này là 1 thì kể từ một số hạng nào đó trở đi.
Nói cách khác, luôn tồn tại số a sao cho (1)
Vì nên với dãy số () bất kì mà ta luôn có lim f(xn) = −∞ hay
Do đó, có thể lớn hơn một số dương bất kì, kể từ một số hạng nào đó trở đi.
Nếu số dương này là 1 thì kể từ số hạng nào đó trở đi. Nói cách khác, luôn tồn tại b sao cho −f(b) > 1 hay
f(b) < −1 (2)
- Từ (1) và (2) suy ra f(a).f(b) < 0
Mặt khác, f(x) hàm đa thức liên tục trên R nên liên tục trên [a; b]
Do đó, phương trình f(x) = 0 luôn có nghiệm.
Câu 11:
Cho hàm số y=f(x) liên tục trên đoạn [a; b]. Nếu f(a).f(b) > 0 thì phương trình f(x) = 0 có nghiệm hay không trong khoảng (a; b)? Cho ví dụ minh hoạ.
Nếu hàm số y = f(x) liên tục trên đoạn [a; b] và f(a).f(b) > 0 thì phương trình f(x) = 0 có thể có nghiệm hoặc vô nghiệm trong khoảng (a; b)
Ví dụ minh hoạ :
- f(x) = liên tục trên đoạn [−2;2], f(−2).f(2) = 9 > 0
Phương trình có nghiệm x = 1 hoặc x = -1 trong khoảng (-2; 2)
- f(x) = liên tục trên đoạn [-1; 1] và f(−1).f(1) = 4 > 0. Còn phương trình lại vô nghiệm trong khoảng (-1; 1)
Câu 12:
Nếu hàm số y = f(x) không liên tục trên đoạn [a; b] nhưng f(a).f(b) < 0 thì phương trình f(x) = 0 có nghiệm hay không trong khoảng (a; b)? Hãy giải thích câu trả lời bằng minh hoạ hình học.
Nếu hàm số y = f(x) không liên tục trên đoạn [a; b] nhưng f(a).f(b) < 0 thì phươngtrình f(x) = 0 có thể có nghiệm hoặc vô nghiệm trong khoảng (a; b)
Minh hoạ hình hoạ (H.8):