问题


以下是关于大学数学的单项选择题,请直接给出正确答案的选项。
题目:函数 $f(x)=\frac{x-x^3}{\sin \pi x}$ 的可去间断点个数为()
A. 2
B. 无穷多个
C. 1
D. 3
答案是:

答案

模型 模型答案 正确答案
金声玉亮2.0

B
D
deepseekr1

函数 $f(x)=\frac{x-x^3}{\sin \pi x}$ 的间断点出现在分母为零的位置,即 $x$ 为整数时($x = n$,$n \in \mathbb{Z}$)。可去间断点的条件是分子和分母在该点同时为零,且极限存在。

1. **分析分子和分母的零点**:
- 分子 $x - x^3 = x(1 - x^2)$ 在 $x = 0, \pm 1$ 处为零。
- 分母 $\sin \pi x$ 在所有整数点 $x = n$ 处为零。

因此,仅当 $x = 0, \pm 1$ 时,分子和分母同时为零,可能存在可去间断点。其他整数点处分子不为零,极限为无穷大,属于无穷间断点。

2. **验证可去间断点**:
- **当 $x \to 0$ 时**:
使用等价无穷小 $\sin \pi x \sim \pi x$,则
$$f(x) \approx \frac{x - x^3}{\pi x} = \frac{1 - x^2}{\pi} \to \frac{1}{\pi} \quad (\text{极限存在})$$
故 $x = 0$ 是可去间断点。

- **当 $x \to 1$ 时**:
令 $t = x - 1$,则 $\sin \pi x = -\sin \pi t \sim -\pi t$,分子展开为 $-2t - 3t^2 - t^3 \sim -2t$。
极限为 $\frac{-2t}{-\pi t} = \frac{2}{\pi}$,存在,故 $x = 1$ 是可去间断点。

- **当 $x \to -1$ 时**:
令 $t = x + 1$,则 $\sin \pi x = -\sin \pi t \sim -\π t$,分子展开为 $-2t + 3t^2 - t^3 \sim -2t$。
极限为 $\frac{-2t}{-\pi t} = \frac{2}{\pi}$,存在,故 $x = -1$ 是可去间断点。

3. **结论**:
$x = 0, \pm 1$ 均为可去间断点,共 **3 个**。

答案:D. 3
D
gpto1 通过分析函数 \( f(x)=\dfrac{x - x^3}{\sin \pi x} \),我们首先找到分母为零的点,即 \(\sin \pi x = 0\),这发生在 \( x = n \)(\( n \) 为整数)时。

接下来,我们注意到分子 \( x - x^3 = x(1 - x^2) \),它在 \( x = 0, \pm1 \) 处为零。

在 \( x = 0, \pm1 \) 处,我们有 \( 0/0 \) 的不确定形式,可以通过洛必达法则计算极限,发现极限存在,因此这些点是可去间断点。

对于其他整数点,分子不为零而分母趋于零,函数在这些点附近无限大,极限不存在,因此它们是不可去间断点。

因此,函数 \( f(x) \) 的可去间断点共有 3 个,分别在 \( x = -1, 0, 1 \)。

**答案是:D. 3**

Answer: D
D
GPT-4o 答案是: A. 2 D
llama3.1-70B-Instruct

B
D
llama3.1-405B-Instruct

B
D
DeepSeek-Coder-V2 答案是: A D
Qwen2-72B-Instruct C. 1

解析:函数 $f(x)=\frac{x-x^3}{\sin \pi x}$ 在 $\sin \pi x = 0$ 的点上未定义,即在 $x=n$,$n \in \mathbb{Z}$ 的点上未定义。但在这些点中,$x=0$ 是一个特殊点,因为当 $x \to 0$ 时,分子和分母都趋向于0。通过洛必达法则或观察分子分母的泰勒展开,可以发现 $f(x)$ 在 $x=0$ 处的极限存在,因此 $x=0$ 是一个可去间断点。对于其他整数点 $x=n, n \neq 0$,由于分子在这些点的值不为0,而分母为0,因此这些点是无穷间断点。所以,可去间断点的个数为1。
D
baichuan4 B D
doubao 这道题主要考查可去间断点的概念。

函数的间断点是指在该点处不连续的点。

可去间断点是指函数在该点处的左极限与右极限都存在且相等,但不等于该点处的函数值。

对于函数\(f(x)=\frac{x-x^3}{\sin\pi x}\),当\(\sin\pi x=0\)时,函数无定义,即\(\pi x=k\pi(k\in Z)\),解得\(x=k(k\in Z)\)。

当\(x=0\)时,\(\lim\limits_{x\to0}f(x)=\lim\limits_{x\to0}\frac{x-x^3}{\sin\pi x}=\lim\limits_{x\to0}\frac{1-3x^2}{\pi\cos\pi x}=\frac{1}{\pi}\),所以\(x=0\)是可去间断点。

当\(x=1\)时,\(\lim\limits_{x\to1}f(x)=\lim\limits_{x\to1}\frac{x-x^3}{\sin\pi x}=\lim\limits_{x\to1}\frac{1-3x^2}{\pi\cos\pi x}=-\frac{2}{\pi}\),所以\(x=1\)是可去间断点。

当\(x=-1\)时,\(\lim\limits_{x\to-1}f(x)=\lim\limits_{x\to-1}\frac{x-x^3}{\sin\pi x}=\lim\limits_{x\to-1}\frac{1-3x^2}{\pi\cos\pi x}=-\frac{2}{\pi}\),所以\(x=-1\)是可去间断点。

综上,函数有 3 个可去间断点,答案是 D 选项。
D
minimax 首先,我们需要找出函数 $f(x)=\frac{x-x^3}{\sin \pi x}$ 的间断点。函数的间断点发生在分母为零的位置,即 $\sin \pi x = 0$。由于 $\sin \pi x = 0$ 当且仅当 $\pi x = n\pi$,其中 $n$ 是整数,我们可以得出 $x = n$,其中 $n$ 是整数。

然而,我们还需要考虑分子 $x - x^3$。当 $x = n$ 时,分子为 $n - n^3$。对于 $n = 0$,分子为 $0$,因此 $x = 0$ 是一个零点,但不是分母的零点,所以 $x = 0$ 不是间断点。对于 $n \neq 0$,分子不为零,因此这些点不是函数的零点。

接下来,我们需要确定这些间断点的类型。由于 $\sin \pi x$ 在 $x = n$ 处为零,且在这些点附近不改变符号(因为 $\sin \pi x$ 是周期函数,且在 $x = n$ 处有绝对值极小值),所以这些点是函数的可去间断点。

因此,可去间断点发生在所有整数点 $x = n$,其中 $n$ 是非零整数。由于整数有无穷多个,所以可去间断点的个数也是无穷多个。

正确答案是:
B. 无穷多个
D
kimi C. 1 D
wenxinyiyan A. 2 D
zhipu 正确答案是:D. 3

解析:
函数 \( f(x) = \frac{x - x^3}{\sin \pi x} \) 的可去间断点出现在 \(\sin \pi x = 0\) 的位置,即 \( x = k \)(其中 \( k \) 为整数),因为在这些点上分母为零。

首先,考虑 \( x = k \) 时分子 \( x - x^3 = k - k^3 \)。若 \( k \) 为整数,则分子为零当且仅当 \( k(k^2 - 1) = 0 \),即 \( k = 0, \pm 1 \)。

接下来,检查这些点是否为可去间断点:
1. 当 \( x = 0 \) 时,\( \lim_{x \to 0} \frac{x - x^3}{\sin \pi x} = \lim_{x \to 0} \frac{x(1 - x^2)}{\sin \pi x} \)。利用洛必达法则,可以得到极限存在且有限,因此 \( x = 0 \) 是可去间断点。
2. 当 \( x = 1 \) 时,\( \lim_{x \to 1} \frac{x - x^3}{\sin \pi x} = \lim_{x \to 1} \frac{1 - 1^3}{\sin \pi} = 0 \),因此 \( x = 1 \) 是可去间断点。
3. 当 \( x = -1 \) 时,\( \lim_{x \to -1} \frac{x - x^3}{\sin \pi x} = \lim_{x \to -1} \frac{-1 - (-1)^3}{\sin (-\pi)} = 0 \),因此 \( x = -1 \) 是可去间断点。

综上所述,函数 \( f(x) \) 在 \( x = 0, 1, -1 \) 处有可去间断点,共有3个。

因此,正确答案是 D. 3。
D
gpto1 通过分析函数 \( f(x)=\dfrac{x - x^3}{\sin \pi x} \),我们首先找到分母为零的点,即 \(\sin \pi x = 0\),这发生在 \( x = n \)(\( n \) 为整数)时。

接下来,我们注意到分子 \( x - x^3 = x(1 - x^2) \),它在 \( x = 0, \pm1 \) 处为零。

在 \( x = 0, \pm1 \) 处,我们有 \( 0/0 \) 的不确定形式,可以通过洛必达法则计算极限,发现极限存在,因此这些点是可去间断点。

对于其他整数点,分子不为零而分母趋于零,函数在这些点附近无限大,极限不存在,因此它们是不可去间断点。

因此,函数 \( f(x) \) 的可去间断点共有 3 个,分别在 \( x = -1, 0, 1 \)。

**答案是:D. 3**

Answer: D
D
deepseekv3 C D