Предмет: Математика (Раздел: Математический анализ, тема: Непрерывность функций и точки разрыва).
Задача: Найти точки разрыва функции и установить их род. Дана функция:
\[ f(x) = \frac{1}{\frac{x}{1 - e^{1-x}}} \]
Решение задачи:
-
Поиск областей, где функция не определена:
Начнем с того, что функция имеет вид дроби. Для исследования точек разрыва нужно рассмотреть знаменатель, так как функция может быть неопределена, если знаменатель обращается в ноль. Рассмотрим выражение на знаменателе:
\[ 1 - e^{1-x} \]
Функция может быть не определена, если:
\[ 1 - e^{1-x} = 0 \]
Решим это для \(x\):
\[ e^{1-x} = 1 \]
Применяем логарифмирование для обоих частей уравнения:
\[ 1 - x = \ln(1) = 0 \]
\[ x = 1 \]
Следовательно, функция не определена в точке \(x = 1\), так как в этой точке знаменатель обращается в ноль.
-
Проверка асимптотического поведения и типа точки разрыва:
Теперь нужно исследовать поведение функции вблизи точки разрыва \(x = 1\), чтобы классифицировать точку разрыва.
Пусть \( x \to 1^- \) (слева от точки 1). Рассмотрим знаменатель:
\[ 1 - e^{1-(1^-)} = 1 - e^0 = 1 - 1 = 0 \]
Знаменатель стремится к нулю, и, соответственно, функция будет стремиться к бесконечности (разрыв второго рода).
Теперь возьмем \( x \to 1^+ \) (справа от точки 1). Аналогично:
\[ 1 - e^{1-(1^+)} = 1 - e^0 = 1 - 1 = 0 \]
Снова стремление к нулю в знаменателе, и функция также будет стремиться к бесконечности с правой стороны.
Следовательно, функция испытывает разрыв второго рода в точке \( x = 1 \).
Ответ: