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:下列函数中, 在 $x=0$ 处不可导的是().
A. $f(x)=\cos \sqrt{|x|}$
B. $f(x)=|x| \sin \sqrt{|x|}$
C. $f(x)=\cos |x|$
D. $f(x)=|x| \sin |x|$
答案是:

答案

模型 模型答案 正确答案
金声玉亮2.0

A
A
deepseekr1

在分析各个选项在 \( x=0 \) 处的可导性时:

1. **选项A**:\( f(x) = \cos \sqrt{|x|} \)
- 计算导数时,左右导数分别为:
- 右导数:\( \lim_{h \to 0^+} \frac{\cos \sqrt{h} - 1}{h} \approx -\frac{1}{2} \)
- 左导数:\( \lim_{h \to 0^-} \frac{\cos \sqrt{-h} - 1}{h} \approx \frac{1}{2} \)
- 左右导数不相等,故 \( f(x) \) 在 \( x=0 \) 处不可导。

2. **选项B**:\( f(x) = |x| \sin \sqrt{|x|} \)
- 导数定义化简后为 \( \frac{|x|}{x} \sin \sqrt{|x|} \),左右导数均为0,故可导。

3. **选项C**:\( f(x) = \cos |x| \)
- 等价于 \( \cos x \),显然在 \( x=0 \) 处可导,导数为0。

4. **选项D**:\( f(x) = |x| \sin |x| \)
- 导数定义化简后左右导数均为0,故可导。

**结论**:选项A在 \( x=0 \) 处不可导。
答案是:**A**
A
gpto1 A A
GPT-4o 答案是: B. $f(x)=|x| \sin \sqrt{|x|}$ A
llama3.1-70B-Instruct

A
A
llama3.1-405B-Instruct

A
A
DeepSeek-Coder-V2 答案是: A A
Qwen2-72B-Instruct 答案是: B. $f(x)=|x| \sin \sqrt{|x|}$

解析:函数在某点可导的必要条件是左导数和右导数都存在且相等。对于选项A,$f(x)=\cos \sqrt{|x|}$在$x=0$处的左导数和右导数都存在且相等,因此在$x=0$处可导;对于选项C,$f(x)=\cos |x|$在$x=0$处的左导数和右导数都存在且相等,因此在$x=0$处可导;对于选项D,$f(x)=|x| \sin |x|$在$x=0$处的左导数和右导数都存在且相等,因此在$x=0$处可导;对于选项B,$f(x)=|x| \sin \sqrt{|x|}$在$x=0$处的左导数和右导数不相等,因此在$x=0$处不可导。因此,本题选B。
A
baichuan4 B A
doubao A。

逐一分析选项:

B 选项,$f(x)=|x|\sin\sqrt{|x|}$,可通过求导判断在$x=0$处可导。

C 选项,$f(x)=\cos|x|=\cos x$($x\geq0$),$f(x)=\cos(-x)=\cos x$($x<0$),在$x=0$处可导。

D 选项,$f(x)=|x|\sin|x|$,可通过求导判断在$x=0$处可导。

A 选项,$f(x)=\cos\sqrt{|x|}$,在$x=0$处左导数和右导数不相等,所以不可导。
A
minimax 选项 B. $f(x)=|x| \sin \sqrt{|x|}$ 在 $x=0$ 处不可导。

解析:函数 $f(x)=|x| \sin \sqrt{|x|}$ 在 $x=0$ 处的导数需要考虑 $x$ 接近0时的情况。由于 $|x|$ 在 $x=0$ 处不可导(因为其在该点的左导数和右导数不相等),而 $\sin \sqrt{|x|}$ 在 $x=0$ 处是连续的,但是乘积的导数需要使用乘积法则,即 $(uv)' = u'v + uv'$。在这里,$u=|x|$ 在 $x=0$ 处不可导,因此整个乘积在 $x=0$ 处也不可导。

其他选项中,$f(x)=\cos \sqrt{|x|}$ 和 $f(x)=\cos |x|$ 在 $x=0$ 处都是连续且可导的,因为余弦函数在任何点都是可导的,而 $|x|$ 在 $x=0$ 处虽然不可导,但不影响余弦函数的可导性。选项 D 中的 $f(x)=|x| \sin |x|$ 在 $x=0$ 处也是可导的,因为 $|x|$ 在 $x=0$ 处的导数为0,而 $\sin |x|$ 在 $x=0$ 处连续,所以乘积在 $x=0$ 处也是可导的。
A
kimi 要判断函数在 $x=0$ 处是否可导,我们需要检查函数在该点的左导数和右导数是否相等。

对于选项 A,$f(x) = \cos \sqrt{|x|}$,当 $x=0$ 时,函数是连续的,因为 $\cos \sqrt{0} = \cos 0 = 1$。同时,$\sqrt{|x|}$ 在 $x=0$ 处是连续的,所以 $f(x)$ 在 $x=0$ 处可导。

对于选项 B,$f(x) = |x| \sin \sqrt{|x|}$,当 $x=0$ 时,$f(0) = 0$。我们需要检查左导数和右导数:
- 左导数:$\lim_{h \to 0^-} \frac{f(0+h) - f(0)}{h} = \lim_{h \to 0^-} \frac{(-h) \sin \sqrt{-h}}{h} = -\sin(0) = 0$
- 右导数:$\lim_{h \to 0^+} \frac{f(0+h) - f(0)}{h} = \lim_{h \to 0^+} \frac{h \sin \sqrt{h}}{h} = \sin(0) = 0$

因为左导数等于右导数,所以 $f(x)$ 在 $x=0$ 处可导。

对于选项 C,$f(x) = \cos |x|$,当 $x=0$ 时,$f(0) = \cos 0 = 1$。$\cos |x|$ 在 $x=0$ 处是连续的,所以 $f(x)$ 在 $x=0$ 处可导。

对于选项 D,$f(x) = |x| \sin |x|$,当 $x=0$ 时,$f(0) = 0$。我们需要检查左导数和右导数:
- 左导数:$\lim_{h \to 0^-} \frac{f(0+h) - f(0)}{h} = \lim_{h \to 0^-} \frac{(-h) \sin (-h)}{h} = -\sin(0) = 0$
- 右导数:$\lim_{h \to 0^+} \frac{f(0+h) - f(0)}{h} = \lim_{h \to 0^+} \frac{h \sin h}{h} = \sin(0) = 0$

因为左导数等于右导数,所以 $f(x)$ 在 $x=0$ 处可导。

然而,我们注意到选项 D 在 $x=0$ 处的导数计算可能存在问题,因为 $\sin |x|$ 在 $x=0$ 处的导数是未定义的,因为 $\sin |x|$ 在 $x=0$ 处的导数是 $0$,但是 $|x|$ 在 $x=0$ 处的导数是不存在的。因此,我们需要重新检查选项 D。

对于选项 D,$f(x) = |x| \sin |x|$,当 $x=0$ 时,$f(0) = 0$。我们需要检查左导数和右导数:
- 左导数:$\lim_{h \to 0^-} \frac{f(0+h) - f(0)}{h} = \lim_{h \to 0^-} \frac{(-h) \sin (-h)}{h} = \lim_{h \to 0^-} \frac{-h \sin h}{h} = -\sin(0) = 0$
- 右导数:$\lim_{h \to 0^+} \frac{f(0+h) - f(0)}{h} = \lim_{h \to 0^+} \frac{h \sin h}{h} = \sin(0) = 0$

尽管左导数和右导数都等于0,但是我们需要注意到 $|x|$ 在 $x=0$ 处的导数是不存在的,因为 $|x|$ 在 $x=0$ 处的导数是未定义的。因此,$f(x)$ 在 $x=0$ 处不可导。

答案是:D. $f(x)=
A
wenxinyiyan D A
zhipu 正确答案是:B

解释:
要判断函数在 \( x = 0 \) 处是否可导,我们需要检查函数在该点处的导数是否存在。

A. \( f(x) = \cos \sqrt{|x|} \)
- 当 \( x \to 0 \) 时,\( \sqrt{|x|} \to 0 \),所以 \( \cos \sqrt{|x|} \to \cos 0 = 1 \)。
- 需要检查导数的左右极限是否相等。经过计算,左右导数存在且相等,所以 \( f(x) \) 在 \( x = 0 \) 处可导。

B. \( f(x) = |x| \sin \sqrt{|x|} \)
- 当 \( x \to 0 \) 时,\( \sin \sqrt{|x|} \) 在 \( [-1, 1] \) 之间振荡,且乘上 \( |x| \) 后,振荡幅度减小。
- 但是由于 \( \sin \sqrt{|x|} \) 的振荡性质,导数的左右极限不相等,所以 \( f(x) \) 在 \( x = 0 \) 处不可导。

C. \( f(x) = \cos |x| \)
- 当 \( x \to 0 \) 时,\( |x| \to 0 \),所以 \( \cos |x| \to \cos 0 = 1 \)。
- 经过计算,左右导数存在且相等,所以 \( f(x) \) 在 \( x = 0 \) 处可导。

D. \( f(x) = |x| \sin |x| \)
- 当 \( x \to 0 \) 时,\( \sin |x| \) 在 \( [-1, 1] \) 之间振荡,且乘上 \( |x| \) 后,振荡幅度减小。
- 由于 \( |x| \sin |x| \) 的极限为 0,且导数的左右极限相等,所以 \( f(x) \) 在 \( x = 0 \) 处可导。

综上所述,选项 B 中的函数在 \( x = 0 \) 处不可导。故正确答案是 B。
A
gpto1 A A
deepseekv3 B A