题目
为使函数 f(x)= ) (x)^2, xleqslant 1 ax+b, xgt 1 . 在 x=1 处连续且可导,-|||-a,b应取什么值?

题目解答
答案

解析
步骤 1:确定函数在 x=1 处连续的条件
函数在 x=1 处连续,意味着当 x 从左侧和右侧趋近于 1 时,函数值相等。即:
$$\lim_{x \to 1^-} f(x) = \lim_{x \to 1^+} f(x) = f(1)$$
对于给定的分段函数,当 x=1 时,f(1) = 1^2 = 1。因此,我们需要保证:
$$\lim_{x \to 1^-} f(x) = 1$$
$$\lim_{x \to 1^+} f(x) = a \cdot 1 + b = a + b$$
所以,为了函数在 x=1 处连续,需要满足:
$$a + b = 1$$
步骤 2:确定函数在 x=1 处可导的条件
函数在 x=1 处可导,意味着当 x 从左侧和右侧趋近于 1 时,函数的导数值相等。即:
$$\lim_{x \to 1^-} f'(x) = \lim_{x \to 1^+} f'(x)$$
对于给定的分段函数,当 x<1 时,f'(x) = 2x,当 x>1 时,f'(x) = a。因此,我们需要保证:
$$\lim_{x \to 1^-} f'(x) = 2 \cdot 1 = 2$$
$$\lim_{x \to 1^+} f'(x) = a$$
所以,为了函数在 x=1 处可导,需要满足:
$$a = 2$$
步骤 3:求解 a 和 b 的值
根据步骤 1 和步骤 2,我们得到两个方程:
$$a + b = 1$$
$$a = 2$$
将 a=2 代入第一个方程,得到:
$$2 + b = 1$$
解得:
$$b = -1$$
函数在 x=1 处连续,意味着当 x 从左侧和右侧趋近于 1 时,函数值相等。即:
$$\lim_{x \to 1^-} f(x) = \lim_{x \to 1^+} f(x) = f(1)$$
对于给定的分段函数,当 x=1 时,f(1) = 1^2 = 1。因此,我们需要保证:
$$\lim_{x \to 1^-} f(x) = 1$$
$$\lim_{x \to 1^+} f(x) = a \cdot 1 + b = a + b$$
所以,为了函数在 x=1 处连续,需要满足:
$$a + b = 1$$
步骤 2:确定函数在 x=1 处可导的条件
函数在 x=1 处可导,意味着当 x 从左侧和右侧趋近于 1 时,函数的导数值相等。即:
$$\lim_{x \to 1^-} f'(x) = \lim_{x \to 1^+} f'(x)$$
对于给定的分段函数,当 x<1 时,f'(x) = 2x,当 x>1 时,f'(x) = a。因此,我们需要保证:
$$\lim_{x \to 1^-} f'(x) = 2 \cdot 1 = 2$$
$$\lim_{x \to 1^+} f'(x) = a$$
所以,为了函数在 x=1 处可导,需要满足:
$$a = 2$$
步骤 3:求解 a 和 b 的值
根据步骤 1 和步骤 2,我们得到两个方程:
$$a + b = 1$$
$$a = 2$$
将 a=2 代入第一个方程,得到:
$$2 + b = 1$$
解得:
$$b = -1$$