2、m<0,n>0時,
的值是( )
(A)
(B)0
(C)1
(D)![]()
1、![]()
是函數(shù)在點xo處存在極限的( )
(A)充分不必要條件 (B)必要不充分條件 (C)充要條件 (D)既不充分也不必要條件
2、函數(shù)的連續(xù)性
(1)函數(shù)連續(xù)性的概念:
①如果函數(shù)f(x)在x=x0處及其附近有定義,而且
,就說函數(shù)f(x)在x=x0處連續(xù)。
注:函數(shù)f(x)在x=x0處連續(xù)必須具備三個條件:Ⅰ)函數(shù)f(x)在x=x0處及其附近有定義;Ⅱ)函數(shù)f(x)在x=x0處有極限;Ⅲ)函數(shù)f(x)在x=x0處的極限值等于這一點處的函數(shù)值f(x0)。
②右連續(xù)(或左連續(xù)):如果函數(shù)f(x)在x=x0處及其右側(cè)(或左側(cè))有定義,而且
(或
)。
③若函數(shù)f(x)在(a,b)內(nèi)每一點都連續(xù),且在a點右連續(xù),b點左連續(xù),則稱f(x)在閉區(qū)間[a,b]上連續(xù)。
注:函數(shù)f(x)在(a,b)內(nèi)連續(xù),只要求在(a,b)內(nèi)每一點都連續(xù)即可,對在端點處是否連續(xù)不要求。
(2)函數(shù)連續(xù)性的運算:
①若f(x),g(x)都在點x0處連續(xù),則f(x)±g(x),f(x)•g(x),
(g(x)≠0)也在點x0處連續(xù)。
②若u(x)都在點x0處連續(xù),且f(u)在u0=u(x0)處連續(xù),則復合函數(shù)f[u(x)]在點x0處連續(xù)。
(3)初等函數(shù)的連續(xù)性:
①基本初等函數(shù)(指數(shù)函數(shù),對數(shù)函數(shù),三角函數(shù)等)在定義域里每一點處都連續(xù)。
②基本初等函數(shù)及常數(shù)經(jīng)過有限次四則運送所得到的函數(shù),都是初等函數(shù),初等函數(shù)在其定義域里每一點處的極限都等于該點的函數(shù)值。
![]()
![]()
(3)
![]()
圖甲表示的是f(x)在點x0處的左、右極限存在但不相等,即
不存在
圖乙表示的是f(x)在點x0處的左極限存在、右極限不存在,也屬于
不存在
圖丙表示的是
存在,但函數(shù)f(x)在點x0處沒有定義
圖丁表示的是
存在,但它不等于函數(shù)f(x)在點x0處的函數(shù)值。
注意:函數(shù)f(x)在x=x0處連續(xù)與函數(shù)f(x)在x=x0處有極限的聯(lián)系與區(qū)別!斑B續(xù)必有極限,有極限未必連續(xù)!
1、函數(shù)的極限
1) 當x→∞時函數(shù)f(x)的極限:
1
;2
; 3 ![]()
當自變量x取正值并且無限增大時,如果函數(shù)f(x)無限趨近于一個常數(shù)a,就說當x趨向于正無窮大時, 函數(shù)f(x)的極限是a,記作
,(或x→+∞時,f(x)→a)
當自變量x取負值并且無限增大時,如果函數(shù)f(x)無限趨近于一個常數(shù)a,就說當x趨向于負無窮大時, 函數(shù)f(x)的極限是a,記作
,(或x→-∞時,f(x)→a)
注:自變量x→+∞和x→-∞都是單方向的,而x→∞是雙向的,故有以下等價命題
![]()
![]()
![]()
![]()
令
,分別求![]()
2) 當x→x0時函數(shù)f(x)的極限:
1
; 2
; 3![]()
如果當x從點x=x0左側(cè)(即x<x0)無限趨近于x0時,函數(shù)f(x)無限趨近于常數(shù)a。就說a是函數(shù)f(x)的左極限,記作
。
如果當x從點x=x0右側(cè)(即x>x0)無限趨近于x0時,函數(shù)f(x)無限趨近于常數(shù)a。就說a是函數(shù)f(x)的右極限,記作
。
注:1
與函數(shù)f(x)在點x0處是否有定義及是否等于f(x0)都無關。
2![]()
![]()
![]()
。并且可作為一個判斷函數(shù)在一點處有無極限的重要工具。
注:極限不存在的三種形態(tài):①左極限不等于右極限![]()
;②
時,
,③
時,
的值不唯一。
4)函數(shù)極限的運算法則:
若
,
,那么
;
;
;![]()
;
。
注:以上規(guī)則對于x→∞的情況仍然成立。
5)兩個重要的極限:
;和一個法則:羅必塔法則:![]()
2、平板車向右運動時比較復雜,只要去每次向左運動的路程的兩倍即可。而向左是勻減速的,故
第一次:S1 = ![]()
第二次:S2 =
= ![]()
![]()
第三次:S3 =
= ![]()
![]()
……
n次碰墻的總路程是:
ΣS = 2( S1
+ S2 + S3 + … + Sn )=
( 1 +
+
+ … +
)
=
( 1 +
+
+ … +
)
碰墻次數(shù)n→∞,代入其它數(shù)字,得:ΣS = 4.05 m
(學生活動)質(zhì)量為M 、程度為L的木板固定在光滑水平面上,另一個質(zhì)量為m的滑塊以水平初速v0沖上木板,恰好能從木板的另一端滑下,F(xiàn)解除木板的固定(但無初速),讓相同的滑塊再次沖上木板,要求它仍能從另一端滑下,其初速度應為多少?
解:由第一過程,得滑動摩擦力f
=
。
第二過程應綜合動量和能量關系(“恰滑下”的臨界是:滑塊達木板的另一端,和木板具有共同速度,設為v ),設新的初速度為![]()
m
=( m + M )v
m
-
( m + M )v2 = fL
解以上三式即可。
答:
=
v0 。
物理情形:如圖17所示,在光滑的水平面上,質(zhì)量為M = 1 kg的平板車左端放有質(zhì)量為m = 2 kg的鐵塊,鐵塊與車之間的摩擦因素μ= 0.5 。開始時,車和鐵塊以共同速度v = 6 m/s向右運動,車與右邊的墻壁發(fā)生正碰,且碰撞是彈性的。車身足夠長,使鐵塊不能和墻相碰。重力加速度g = 10 m/s2 ,試求:1、鐵塊相對車運動的總路程;2、平板車第一次碰墻后所走的總路程。
模型分析:
本模型介紹有兩對相互作用時的處理常規(guī)。能量關系介紹摩擦生熱定式的應用。由于過程比較復雜,動量分析還要輔助以動力學分析,綜合程度較高。
由于車與墻壁的作用時短促而激烈的,而鐵塊和車的作用是舒緩而柔和的,當兩對作用同時發(fā)生時,通常處理成“讓短時作用完畢后,長時作用才開始”(這樣可以使問題簡化)。在此處,車與墻壁碰撞時,可以認為鐵塊與車的作用尚未發(fā)生,而是在車與墻作用完了之后,才開始與鐵塊作用。
規(guī)定向右為正向,將矢量運算化為代數(shù)運算。
車第一次碰墻后,車速變?yōu)椋璿 ,然后與速度仍為v的鐵塊作用,動量守恒,作用完畢后,共同速度v1 =
=
,因方向為正,必朝墻運動。
(學生活動)車會不會達共同速度之前碰墻?動力學分析:車離墻的最大位移S =
,反向加速的位移S′=
,其中a = a1
=
,故S′< S ,所以,車碰墻之前,必然已和鐵塊達到共同速度v1 。
車第二次碰墻后,車速變?yōu)椋璿1 ,然后與速度仍為v1的鐵塊作用,動量守恒,作用完畢后,共同速度v2
=
=
=
,因方向為正,必朝墻運動。
車第三次碰墻,……共同速度v3 =
=
,朝墻運動。
……
以此類推,我們可以概括鐵塊和車的運動情況--
鐵塊:勻減速向右→勻速向右→勻減速向右→勻速向右……
平板車:勻減速向左→勻加速向右→勻速向右→勻減速向左→勻加速向右→勻速向右……
顯然,只要車和鐵塊還有共同速度,它們總是要碰墻,所以最后的穩(wěn)定狀態(tài)是:它們一起停在墻角(總的末動能為零)。
1、全程能量關系:對鐵塊和車系統(tǒng),-ΔEk =ΔE內(nèi) ,且,ΔE內(nèi) = f滑 S相 ,
即:
(m + M)v2 = μmg·S相
代入數(shù)字得:S相 = 5.4 m
3、由
=
+
解v1 ,得:v1 =![]()
v1的方向:和水平方向成α角,α= arctg
= arctg(
)
這就是最后的解。
(一個附屬結(jié)果:質(zhì)點相對半球的瞬時角速度 ω =
=
。)
2、代入③式解v2 ,得:v2 =![]()
1、由①、②式得:v1x =
v2 , v1y
= (
tgθ) v2
3、將v1 、v的替代式代入①式解v2即可。結(jié)果:v2 = ![]()
(學生活動)思考:球形鉸鏈觸地前一瞬,左球、鉸鏈和右球的速度分別是多少?
解:由兩桿不可形變,知三球的水平速度均為零,θ為零。一個能量方程足以解題。
答:0 、
、0 。
(學生活動)思考:當兩桿夾角為90°時,右邊小球的位移是多少?
解:水平方向用“反沖位移定式”,或水平方向用質(zhì)心運動定律。
答:
。
進階應用:在本講模型“四、反沖……”的“進階應用”(見圖8)中,當質(zhì)點m滑到方位角θ時(未脫離半球),質(zhì)點的速度v的大小、方向怎樣?
解說:此例綜合應用運動合成、動量守恒、機械能守恒知識,數(shù)學運算比較繁復,是一道考查學生各種能力和素質(zhì)的難題。
據(jù)運動的合成,有:
=
+
=
- ![]()
其中
必然是沿地面向左的,為了書寫方便,我們設其大小為v2 ;
必然是沿半球瞬時位置切線方向(垂直瞬時半徑)的,設大小為v相 。根據(jù)矢量減法的三角形法則,可以得到
(設大小為v1)的示意圖,如圖16所示。同時,我們將v1的x、y分量v1x和v1y也描繪在圖中。
由圖可得:v1y =(v2 + v1x)tgθ ①
質(zhì)點和半球系統(tǒng)水平方向動量守恒,有:Mv2 = mv1x ②
對題設過程,質(zhì)點和半球系統(tǒng)機械能守恒,有:mgR(1-cosθ) =
M
+
m
,即:
mgR(1-cosθ) =
M
+
m(
+
)
③
三個方程,解三個未知量(v2 、v1x 、v1y)是可行的,但數(shù)學運算繁復,推薦步驟如下--
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