Bài 3. Hàm số liên tục

Bài \(3\). Hàm số liên tục trang \(80\) Sách giáo khoa Toán lớp \(11\) tập \(1\) Chân trời sáng tạo. Các em cùng Bumbii giải các bài tập sau:

Bài \(1\). Xét tính liên tục của hàm số:
\(a)\) \(f(x) = \begin{equation} \left\{\begin{array}{II}x^2 + 1 \quad \text{ khi } x \neq 0\\1 \ – \ x \quad \text{ khi } x < 0 \end{array} \right.\end{equation}\) tại điểm \(x = 0\).
\(b)\) \(f(x) = \begin{equation} \left\{\begin{array}{II} x^2 + 2 \quad \text{ khi } x \geq 1\\x \quad \text{ khi } x < 1 \end{array} \right.\end{equation}\) tại điểm \(x = 1\).

Trả lời:

\(a)\) Ta có: \(\lim\limits_{x \to 0^-} f(x) = \lim\limits_{x \to 0^-} (1 \ – \ x) = 1 \ – \ 0 = 1\)

\(\lim\limits_{x \to 0^+} f(x) = \lim\limits_{x \to 0^+} (x^2 + 1) = 0^2 + 1 = 1\)

Suy ra \(\lim\limits_{x \to 0} f(x) = f(0)\)

Vậy hàm số \(y = f(x)\) liên tục tại \(x = 0\)

\(b)\) \(\lim\limits_{x \to 1^-} f(x) = \lim\limits_{x \to 1^-} x = 1\)

\(\lim\limits_{x \to 1^+} f(x) = \lim\limits{x \to 1^+} (x^2 + 2) = 1^2 + 2 = 3\)

Ta thấy \(\lim\limits_{x \to 1^-} f(x) \neq \lim\limits_{x \to 1^+} f(x)\)

Suy ra không tồn tại \(\lim\limits_{x \to 1} f(x)\)

Vậy hàm số \(y = f(x)\) không liên tục tại \(x = 1\)

\(\)

Bài \(2\). Cho hàm số \(f(x) = \begin{equation} \left\{\begin{array}{II}\displaystyle \frac{x^2 \ – \ 4}{x + 2} \quad \text{ khi } x \neq \ – \ 2\\a \quad \quad \quad \text{ khi } x = \ – \ 2 \end{array} \right.\end{equation}\).
Tìm \(a\) để hàm số \(y = f(x)\) liên tục trên \(\mathbb{R}\).

Trả lời:

Ta có: \(\lim\limits_{x \to \ – \ 2} f(x) = \displaystyle \lim_{x \to \ – \ 2} \frac{x^2 \ – \ 4}{x + 2} = \displaystyle \lim_{x \to \ – \ 2} \frac{(x \ – \ 2)(x + 2)}{x + 2}\)

\(= \lim\limits_{x \to \ – \ 2} (x \ – \ 2) = \ – \ 2 \ – \ 2 = \ – \ 4\)

Lại có \(f(\ – \ 2) = a\)

Hàm số \(f(x)\) liên tục trên \(\mathbb{R}\) khi và chỉ khi hàm số \(f(x)\) liên tục tại \(x_0 = 2\)

\(\Leftrightarrow \lim\limits_{x \to \ – \ 2}f(x) = f(\ – \ 2)\)

\(\Leftrightarrow a = \ – \ 4\)

Vậy với \(a = \ – \ 4\) thì hàm số \(f(x)\) liên tục trên \(\mathbb{R}\)

\(\)

Bài \(3\). Xét tính liên tục của các hàm số sau:
\(a)\) \(f(x) = \displaystyle \frac{x}{x^2 \ – \ 4}\);
\(b)\) \(g(x) = \sqrt{9 \ – \ x^2}\);
\(c)\) \(h(x) = \cos{x} + \tan{x}\).

Trả lời:

\(a)\) Hàm số \(f(x) = \displaystyle \frac{x}{x^2 \ – \ 4}\) là hàm số phân thức, có tập xác định \((\ – \ \infty; \ – \ 2) \cup (\ – \ 2; 2) \cup (2; +\infty)\) nên hàm số \(f(x)\) liên tục trên các khoảng \((\ – \ \infty; \ – \ 2), (\ – \ 2; 2) \text{ và } (2; +\infty)\)

\(b)\) Hàm số \(g(x) = \sqrt{9 \ – \ x^2}\) là hàm số căn thức có tập xác định là \([\ – \ 3; 3]\) nên hàm số \(g(x)\) liên tục trên đoạn \([\ – \ 3; 3]\)

\(c)\) Hàm số \(h(x) = \cos{x} + \tan{x}\) là hàm số lượng giác có tập xác định là \(\mathbb{R} \setminus \left\{\displaystyle \frac{\pi}{2} + k\pi \right\}\) nên hàm số \(h(x)\) liên tục trên các khoảng \(\mathbb{R} \setminus \left\{\displaystyle \frac{\pi}{2} + k\pi \right\}\)

\(\)

Bài \(4\). Cho hàm số \(f(x) = 2x \ – \ \sin{x}, g(x) = \sqrt{x \ – \ 1}\).
Xét tính liên tục của hàm số \(y = f(x). g(x)\) và \(y = \displaystyle \frac{f(x)}{g(x)}\).

Trả lời:

Ta có: Hàm số \(f(x) = 2x \ – \ \sin{x}\) liên tục với mọi \(x \in \mathbb{R}\)

Hàm số \(g(x) = \sqrt{x \ – \ 1}\) liên tục trên khoảng \([1; +\infty)\).

Suy ra hàm số \(y = f(x). g(x)\) liên tục trên khoảng \([1; +\infty)\)

Hàm số \(g(x) \neq 0 \Leftrightarrow x \neq 1\)

Kết hợp lại ta được, hàm số \(y = \displaystyle \frac{f(x)}{g(x)}\) liên tục trên khoảng \((1; +\infty)\)

\(\)

Bài \(5\). Một bãi đậu xe ô tô đưa ra giá \(C(x)\) đồng khi thời gian đậu xe là \(x\) giờ như sau:
\(C(x) = \begin{equation} \left\{\begin{array}{II}60000 \text{ khi } 0 < x \leq 2;\\100000 \text{ khi } 2 < x \leq 4;\\200000 \text{ khi } 4 < x \leq 24.\end{array} \right.\end{equation}\).
Xét tính liên tục của hàm số \(C(x)\).

Trả lời:

Ta có: \(C(x) = 60000\) khi \(x \in (0; 2)\) nên hàm số \(C(x)\) liên tục trên \((0; 2)\).

\(C(x) = 100000\) khi \(x \in (2; 4)\) nên hàm số \(C(x)\) liên tục trên \((2; 4)\).

\(C(x) = 200000\) khi \(x \in (4; 24)\) nên hàm số \(C(x)\) liên tục trên \((4; 24)\)

Xét: \(\lim\limits_{x \to 2^-} C(x) = 60000\)

\(\lim\limits_{x \to 2^+} C(x) = 100000\)

Suy ra không tồn tại \(\lim\limits_{x \to 2} C(x)\) hay hàm số \(C(x)\) không liên tục tại \(2\).

Xét: \(\lim\limits_{x \to 4^-} C(x) = 100000\)

\(\lim\limits_{x \to 4^+} C(x) = 200000\)

Suy ra không tồn tại \(\lim\limits_{x \to 4} C(x)\) hay hàm số \(C(x)\) không liên tục tại \(4\).

Vậy hàm số liên tục trên các khoảng \((0; 2), (2; 4) \text{ và } (4; 24)\)

\(\)

Bài \(6\). Lực hấp dẫn do Trái Đất tác dụng lên một đơn vị khối lượng ở khoảng cách \(r\) tính từ tâm của nó là
\(F(r) = \begin{equation} \left\{\begin{array}{II}\displaystyle \frac{GMr}{R^3} \text{ khi } 0 < r < R\\\displaystyle \frac{GM}{r^2} \text{ khi } r \geq R, \end{array} \right.\end{equation}\) trong đó \(M\) là khối lượng, \(R\) là bán kính của Trái Đát, \(G\) là hằng số hấp dẫn. Hàm số \(F(r)\) có liên tục trên \((0; +\infty)\) không?

Trả lời:

Ta có: \(F(r) = \displaystyle \frac{GMr}{R^3}\) khi \(0 < r < R\) nên hàm số \(F(r)\) liên tục trên \((0; R)\)

\(F(r) = \displaystyle \frac{GM}{r^2}\) khi \(r > R\) nên hàm số liên tục trên \((R; +\infty)\)

Xét \(\lim\limits_{r \to R^-} F(r) = \displaystyle \lim_{r \to R^-} \frac{GMr}{R^3} = \displaystyle \frac{GMR}{R^3} = \displaystyle \frac{GM}{R^2}\)

\(\lim\limits_{r \to R^+} F(r) = \displaystyle \lim_{r \to R^+} \frac{GM}{r^2} = \displaystyle \frac{GM}{R^2}\)

Suy ra: \(\lim\limits_{r \to R} F(r) = F(R) = \displaystyle \frac{GM}{R^2}\) Hay hàm số \(F(r)\) liên tục tại \(r_0 = R\)

Vậy hàm số \(F(r)\) liên tục trên \((0; +\infty)\)

\(\)
Xem bài giải trước: Bài 2 – Giới hạn của hàm số
Xem bài giải tiếp theo: Bài tập cuối chương III
Xem các bài giải khác:
Giải bài tập SGK Toán Lớp 11 Chân trời sáng tạo

Thông tin liên hệ & mạng xã hội:
Website: https://bumbii.com/
Facebook: https://www.facebook.com/bumbiiapp
Pinterest: https://www.pinterest.com/bumbiitech

0 0 đánh giá
Article Rating
Theo dõi
Thông báo của
guest

0 Bình luận
Phản hồi nội tuyến
Xem tất cả bình luận
0
Cùng chia sẻ bình luận của bạn nào!x