设函数 $f(x)$ 在区间 $(-1,1)$ 内有定义,则 \((\qquad)\)
【难度】
【出处】
2016年清华大学自主招生暨领军计划试题
【标注】
【答案】
AC
【解析】
对于选项A,当导数 $f'(0)$ 存在时,曲线 $y=f(x)$ 在点 $\left(0,f(0)\right)$ 处存在切线 $y-f(0)=f'(0)(x-0)$,所以A选项正确.
对于选项B,若曲线 $y=f(x)$ 在点 $\left(0,f(0)\right)$ 处的切线是 $y$ 轴,此时导数 $f'(0)$ 不存在,所以B选项错误.
对于选项C,令 $g(x)=f\left(x^2\right)$.当导数 $f'(0)$ 存在时,因为\[\begin{aligned}
\displaystyle\lim_{x\to 0}\dfrac{g(x)-g(0)}{x-0}
&=\displaystyle\lim_{x\to 0}\left[\dfrac{f\left(x^2\right)-f(0)}{x^2-0}\cdot x\right]\\
&=f'(0)\cdot 0\\
&=0,\end{aligned}\]所以C选项正确.
对于选项D,取\[f(x)=\begin{cases}1,&0\leqslant x<1,\\ -1,&-1<x<0,\end{cases}\]则 $f\left(x^2\right)=1 (-1<x<1)$,此时 $f\left(x^2\right)$ 在 $x=0$ 时的导数等于零,但 $f(x)$ 在 $x=0$ 时不可导,所以D选项错误.
对于选项B,若曲线 $y=f(x)$ 在点 $\left(0,f(0)\right)$ 处的切线是 $y$ 轴,此时导数 $f'(0)$ 不存在,所以B选项错误.
对于选项C,令 $g(x)=f\left(x^2\right)$.当导数 $f'(0)$ 存在时,因为\[\begin{aligned}
\displaystyle\lim_{x\to 0}\dfrac{g(x)-g(0)}{x-0}
&=\displaystyle\lim_{x\to 0}\left[\dfrac{f\left(x^2\right)-f(0)}{x^2-0}\cdot x\right]\\
&=f'(0)\cdot 0\\
&=0,\end{aligned}\]所以C选项正确.
对于选项D,取\[f(x)=\begin{cases}1,&0\leqslant x<1,\\ -1,&-1<x<0,\end{cases}\]则 $f\left(x^2\right)=1 (-1<x<1)$,此时 $f\left(x^2\right)$ 在 $x=0$ 时的导数等于零,但 $f(x)$ 在 $x=0$ 时不可导,所以D选项错误.
题目
答案
解析
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