profile picture

Anonymous

upvote

0

downvote

0

star

Hàm số liên tục | Lý thuyết, công thức, các dạng bài tập và cách giải

clock icon

- asked 4 months agoVotes

message

0Answers

eye

0Views

Lý thuyết Toán 11 Bài 3: Hàm số liên tục

Bài giảng Toán 11 Bài 3: Hàm số liên tục

A. LÝ THUYẾT

I. HÀM SỐ LIÊN TỤC TẠI MỘT ĐIỂM

Định nghĩa 1

Cho hàm số y = f(x) xác định trên khoảng K và x0 ∈ K.

Hàm số y = f(x) được gọi là liên tục tại x0 nếu limxx0fx=fx0.

Ví dụ 1. Xét tính liên tục của hàm số fx=2xx1 tại x0 = 2.

Giải

Hàm số đã cho xác định trên \1.

Do đó hàm số xác định trên khoảng 1;+ chứa x0 = 2. Khi đó ta có:

limx2fx=limx22xx1=41=4=f2.

Vậy hàm số y = f(x) liên tục tại x0 = 2.

II. HÀM SỐ LIÊN TỤC TRÊN MỘT KHOẢNG

Định nghĩa 2

Hàm số y = f(x) được gọi là liên tục trên một khoảng nếu nó liên tục tại mọi điểm của khoảng đó.

Hàm số y = f(x) được gọi là liên tục trên đoạn [a; b] nếu nó liên tục trên khoảng (a; b) và limxa+fx=fa,limxbfx=fb.

Nhận xét: Đồ thị của hàm số liên tục trên một khoảng là một đường liền trên khoảng đó.

Lý thuyết Hàm số liên tục - Toán lớp 11  (ảnh 1)

Hàm số liên tục trên khoảng (a;b)

Lý thuyết Hàm số liên tục - Toán lớp 11  (ảnh 1)

Hàm số không liên tục trên khoảng (a; b).

III. MỘT SỐ ĐỊNH LÍ CƠ BẢN

Định lí 1

 a) Hàm số đa thức liên tục trên toàn bộ tập số thực .

 b) Hàm số phân thức hữu tỉ và hàm số lượng giác liên tục trên từng khoảng xác định của chúng.

Định lí 2

Giả sử y = f(x) và y = g(x) là hai hàm số liên tục tại điểm x0. Khi đó:

a) Các hàm số y = f(x) + g(x), y = f(x) – g(x) và y = f(x).g(x) liên tục tại x0;

b) Hàm số fxgx liên tục tại x0 nếu g(x0) ≠ 0.

Ví dụ 2. Cho hàm số y=f(x)=x22x3x3khi x34                  khi x = 3 trên tập xác định của nó.

Giải

Tập xác định D=

- Nếu x = 3, ta có f(3) = 4, limx3x22x3x3=limx3x3x+1x3=limx3x+1=4=f3

Do đó f(x) liên tục tại x = 3.

- Nếu x3 thì fx=x22x3x3 là hàm phân thức hữu tỉ nên liên tục trên các khoảng ;3,3;+.

Vậy hàm số y = f(x) liên tục trên .

Định lí 3

Nếu hàm số y = f(x) liên tục trên đoạn [a;b] và f(a).f(b) < 0, thì tồn tại ít nhất một điểm c ∈ (a; b) sao cho f(c) = 0.

Định lí 3 có thể phát biểu theo một dạng khác như sau:

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 ít nhất một nghiệm nằm trong khoảng (a, b).

Ví dụ 3. Chứng minh rằng phương trình x5 – 3x – 7 = 0 luôn có nghiệm.

Giải

Xét hàm f(x) = x5 – 3x – 7

Ta có: f(0) = - 7, f(2) = 19. Do đó f(0).f(2) = (-7).19 < 0.

Vì hàm số f(x) là hàm đa thức nên liên tục trên . Do đó hàm số f(x) liên tục trên [0;2]. Từ đó suy ra phương trình f(x) = 0 có ít nhất một nghiệm x00;2.

Vậy phương trình đã cho luôn có nghiệm.

B. BÀI TẬP

Bài 1. Xét tính liên tục của các hàm số sau:

a) fx=2x+1 tại x = 1;

b) fx=1xx22khix23khix=2.

Lời giải

a) Tập xác định D=12;+

Hàm số f(x) xác định trên D và x0D. Ta có:

limx1fx=limx12x+1=3=f1

Vậy hàm số y = f(x) liên tục tại x0 = 1.

b) fx=1xx22khix23khix=2

Tập xác định D=

- Nếu x = 2, ta có f(2) = 3, limx21xx22=f2

Do đó f(x) không liên tục tại x = 3.

- Nếu x2 thì fx=1xx22 là hàm phân thức hữu tỉ nên liên tục trên các khoảng ;2,2;+.

Vậy hàm số y = f(x) liên tục trên ;2,2;+ nhưng không tại liên tục tại điểm x = 2.

Bài 2. Chứng minh phương trình (1 – m2)(x + 1)3 + x2 – x – 3 = 0 luôn có nghiệm với mọi giá trị của tham số m.

Lời giải

Xét hàm số f(x) = (1 – m2)(x + 1)3 + x2 – x – 3

Ta có:  f(-1) = (1 – m2)(-1 + 1)3 + (-1)2 – (-1) – 3 = -1

f(-2) = (1 – m2)(-2 + 1)3 + (-2)2 – (-2) – 3 = - 1 + m2 + 4 + 2 – 3 = m2 + 2

f1.f2=(1).(m2+2)<0

y = f(x) là hàm số đa thức nên liên tục trên . Do đó hàm số liên tục trên đoạn [-2;-1] hay hàm số có ít nhất một nghiệm trên (-2;-1).

Vậy phương trình đã cho luôn có nghiệm trên  với mọi giá trị của m.

Bài 3. Tìm a để hàm số sau liên tục tại x = 2:

a) fx=4x32x2   khi   x2a             khi    x=2

b) fx=x45x2+4x38     khi  x<2ax2+x+1            khi   x2

Lời giải

a) Ta có f(2)=a và  limx2f(x)=limx24x32x2=limx24(4x)23+24x3+4=13

Hàm số liên tục tại điểm x=2limx2f(x)=f(2)a=13.

Vậy với a=13 thì hàm số liên tục tại x = 2.

b) Ta có :

limx2f(x)=limx2x45x2+4x38=limx2(x21)(x+2)x2+2x+4=1limx2+f(x)=limx2+ax2+x+1=4a+3=f(2)

Hàm số liên tục tại x=2limx2+f(x)=limx2f(x)=f(2)

4a+3=1a=12

Vậy a=12 thì hàm số liên tục tại x = 2.

Trắc nghiệm Toán 11 Bài 3: Hàm số liên tục

Câu 1:

A. S=1 

B.  S=0

C.  S=1

D.  S=2

Đáp án: B

Giải thích:

Hàm số xác định với mọi xR.

Điều kiện bài toán trở thành

limx1+f(x)=limx1f(x)=f(1).(*)

Ta có:

f(1)=2limx1+f(x)=limx1+(m2x+1)=m2+1limx1f(x)=limx1(x2+x)=2(*)m2+1=2

m=±1S=0

Câu 2:

A.   1

B.   2

C.   3

D.  0

Đáp án: A

Giải thích:

Hàm số y=h(x) có TXĐ: D=R

Dễ thấy hàm số y=h(x) liên tục trên mỗi khoảng (−∞;0),(0;2) và (2;+∞).

Ta có:

h0=02+1=1limx0h(x)=limx02x=0

f(x) không liên tục tại x=0

Ta có:

h2=5limx2h(x)=limx2(x2+1)=5limx2+h(x)=limx2+(3x1)=5

f(x) liên tục tại x=2

Câu 3:

A.  −4

B.   4

C.  −1

D.   1

Đáp án: A

Giải thích:

Ta có: 

limx3f(x)=limx33xx+12=limx33xx+1+2x+14=limx3x+12=3+12=4

Để hàm số liên tục tại x=3 thì 

limx3f(x)=f(3)m=4

Câu 4:

A.  1

B.  −1

C.  −2

D.  2

Đáp án: B

Giải thích:

Ta có:

limx0sin5x5x=1;f(0)=a+2

Vậy để hàm số liên tục tại x=0 thì a+2=1a=1

Câu 5:

A.  m=0 

B.  m=2 

C.  m=4 

D.  m=6 

Đáp án: A

Giải thích:

Hàm số xác định với mọi xR.

Ta có: f(1) = 3.1 + m =  3+ m

limx1f(x)=limx1x3x2+2x2x1=limx1x2(x1)+2(x1)x1=limx1(x1)(x2+2)x1=limx1(x2+2)=3

Để hàm số liên tục tại x = 1 thì phải có: limx1f(x)=f(1)

Nên  m + 3 = 3 m=0

Câu 6:

A. Nếu hàm số f(x) liên tục trên đoạn [a;b] và f(a).f(b)>0  thì phương trình f(x)=0 không có nghiệm trong khoảng  (a;b)

B. Nếu f(a).f(b)<0 thì phương trình f(x)=0 có ít nhất một nghiệm trong khoảng  (a;b)

C. Nếu phương trình f(x)=0 có nghiệm trong khoảng (a;b) thì hàm số y=f(x) liên tục trên khoảng (a;b)

D. Nếu hàm số y=f(x) liên tục tăng trên đoạn [a;b] và f(a).f(b)>0 thì phương trình f(x)=0  không thể có nghiệm trong (a;b) 

Đáp án: D

Giải thích:

Đáp án A sai. Chẳng hạn xét hàm số f(x)=x25. Hàm số này xác định trên [−3;3] và liên tục trên đoạn đó, đồng thời f(3).f(3)=16>0 nhưng phương trình f(x)=x25=0 có nghiệm x=±53;3

Đáp án B sai vì thiếu điều kiện f(x) liên tục trên (a;b)

Đáp án C sai. Ví dụ xét hàm số f(x)=x+1,x<0x+2,x0. Hàm số này xác định trên [−3;3], có nghiệm  thuộc khoảng (−3;3) nhưng gián đoạn tại điểm x=03;3 nên không liên tục trên khoảng (−3;3).

Đáp án D đúng. Thật vậy:

+ Vì hàm số y=f(x) liên tục tăng trên đoạn [a;b] nên f(a)<f(x)<f(b)x(a;b) 

TH1: 

f(a>0f(b)>0f(a)<f(x)<f(b)

f(x)>0

 TH2: 

f(a)<0f(b)<0f(x)<f(b)

f(x)<0

 Vậy không có giá trị nào của x để f(x)=0 hay phương trình f(x)=0 không thể có nghiệm trong (a;b)

Câu 7:

( I ) f(x) liên tục trên đoạn [ (a;b) ] và f(a).f(b)>0 thì tồn tại ít nhất một số ca;b sao cho  

(II) )Nếu f(x) liên tục trên đoạn a;b và trên [b;c) thì không liên tục a;c

A. Chỉ (I).

B. Chỉ (II).

C. Cả (I) và (II)đúng

D. Cả (I) và (II)sai.

Đáp án: D

Giải thích:

KĐ 1 sai vì f(a).f(b)>0 vẫn có thể xảy ra trường hợp f(x)=0 vô nghiệm trên khoảng  

KĐ 2 sai vì nếu f(x) liên tục trên đoạn a;b và trên [b;c) thì liên tục a;c

Câu 8:

A. Liên tục tại mọi điểm trừ điểm x=0.

B. Liên tục tại mọi điểm trừ x=1.

C. Liên tục tại mọi điểm trừ hai điểm x=0 và x=1.

D. Liên tục tại mọi điểm xR.

Đáp án: B

Giải thích:

Hàm số y=f(x) liên tục trên các khoảng (−∞;0), (0;1), (1;+∞) nên ta chỉ xét tính liên tục của y=f(x) tại các điểm x=0;x=1.

limx0+f(x)=limx0+x21+x=021+0=0limx0f(x)=limx0+xcosx=0.cos0=0f(0)=01+0=0limx0+f(x)=limx0f(x)=f(0)

 Hàm số liên tục tại x=0

limx1+f(x)=limx1+x3=13=1limx1f(x)=limx1x21+x=121+1=12limx1+f(x)limx1f(x)

 Không tồn tại limx1f(x)

 Hàm số không liên tục tại x=1.

Vậy hàm số liên tục tại mọi điểm trừ x=1 .

Câu 9:

A. 1

B. 2

C. 4

D. 3

Đáp án: A

Giải thích:

limx8+f(x)=limx8+x8x32=limx8+x32+2x3+4=832+2.83+4=12limx8f(x)=limx8(ax+4)=8a+4f(8)=8a+4

Hàm số liên tục tại x=8

12=8a+4a=1 

Câu 10:

I. 1;0

II. 0;1

III. 1;2

IV. 2;1000

A. Chỉ I, II, III.

B. Chỉ I và II

C. Chỉ I, II, IV.

D. Cả I, II, III IV.

Đáp án: C

Giải thích:

TXĐ: D=R

Hàm số f(x)=x31000x2+0,01 liên tục trên nên liên tục trên [−1;0], [0;1], [1;2] và [2;1000]  (1).

Ta có f(1)=1000,99;f(0)=0,01

 suy ra f(1).f(0)<0.(2)

Từ (1)và (2) suy ra phương trình f(x)=0 có ít nhất một nghiệm trên khoảng (−1;0)

Ta có f(0)=0,01;f(1)=999,99 

suy ra f(0).f(1)<0.(3)

Từ (1) và (3) suy ra phương trình có ít nhất một nghiệm trên khoảng (0;1).

Ta có f(1)=999,99,f(2)=39991,99

 suy ra f(1).f(2)>0.(4)

Từ (1) và (4) ta chưa thể kết luận về nghiệm của phương trình f(x)=0 trên khoảng (1;2).

Ta có: f(2)=39991,99<0,f(1000)=0,01>0 nên phương trình f(x)=0 có ít nhất 1 nghiệm thuộc khoảng (2;1000)

Mà phương trình bậc ba chỉ có nhiều nhất ba nghiệm nên ở mỗi khoảng I, II, IV thì phương trình đều có 1 nghiệm và trên khoảng (1;2) không có nghiệm.

Write your answer here

Popular Tags

© 2025 Pitomath. All rights reserved.