Biết rằng \(\lim\limits _{x \rightarrow 0} \frac{\sin x}{x}=1\) .Tìm giá trị thực của tham số m để hàm số \(f(x)=\left\{\begin{array}{ll} \frac{1+\cos x}{(x-\pi)^{2}} & \text { khi } x \neq \pi \\ m & \text { khi } x=\pi \end{array} \text { liên tục tại } x=\pi\right.\).
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTXĐ: \(D=\mathbb{R}\)
Ta có:
\(\mathop {\lim }\limits_{x \to \pi } f(x) = \mathop {\lim }\limits_{x \to \pi } \frac{{1 + \cos x}}{{{{(x - \pi )}^2}}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to \pi } \frac{{2{{\cos }^2}\frac{x}{2}}}{{{{(x - \pi )}^2}}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to \pi } \frac{{2{{\sin }^2}\left( {\frac{x}{2} - \frac{\pi }{2}} \right)}}{{{{(x - \pi )}^2}}} = \frac{1}{2}\mathop {\lim }\limits_{x \to \pi } {\left[ {\frac{{\sin \left( {\frac{x}{2} - \frac{\pi }{2}} \right)}}{{\left( {\frac{x}{2} - \frac{\pi }{2}} \right)}}} \right]^2}\)
Đặt \(t=\frac{x}{2}-\frac{\pi}{2}\) , \(t\rightarrow 0 \text { khi } x \rightarrow 1\)
Khi đó \(\lim _{x \rightarrow \pi} f(x)=\frac{1}{2} \lim _{t \rightarrow 0}\left(\frac{\sin t}{t}\right)^{2}=\frac{1}{2} \cdot 1^{2}=\frac{1}{2}\)
Yêu cầu bài toán tương đương với
\(\begin{array}{l} f(\pi ) = \mathop {\lim }\limits_{x \to \pi } f(x)\\ \Leftrightarrow m = \frac{1}{2} \end{array}\)