Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Лекции / 7 непрерыв

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
04.03.2023
Размер:
177.53 Кб
Скачать

§ 7. Непрерывность функции в точке

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

f(a )

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

3

 

 

y=f(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

41

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

A =f(a )

 

 

 

 

 

1

1

x

 

 

 

 

 

 

a

a

a

a

O

a

 

1

2

3

4

 

5

 

 

 

 

 

A =f(a )

 

 

 

 

 

42

4

 

Опр.: Если в точке из области определения функции существует конечный предел, который совпадает со значением функции в ней, то говорят, что функция

непрерывна в этой точке.

Теор.:Элементарная функция в любой точке из области определения непрерывна.

1

Рассмотрим простейшую классификацию нарушений непрерывности в отдельных точках. Пусть функция задана в некотором интервале, содержащем точку, хотя сама точка может быть не из области определения. Иначе говорят, что

некоторая «проколотая окрестность» O(a) точки a лежит в

области определения функции.

I.Если в точке существуют конечные пределы справа и слева, но они не равны между собой или общий конечный предел не равен значению функции в точке, то говорят, что в этой точке функция имеет разрыв первого рода.

lim

f (x)= A

 

 

 

 

 

 

 

xa

4

 

 

 

 

41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x a

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (x)= A42

 

 

 

 

 

 

lim

 

в

точке

a4

функция имеет

xa

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x a

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41

 

 

42

 

 

 

 

 

первого рода.

 

 

 

 

 

 

lim

f (x)= A

 

 

 

 

 

 

xa

 

 

 

 

 

2

 

и

lim

f (x)= A3 f (a3 ) в точках

2

 

 

 

 

 

 

 

 

f (a

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

xa3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

функция имеет разрыв первого рода.

разрыв

a2 и

a3

II.Если в точке хотя бы один из пределов справа и слева не существует или бесконечен, то в этой точке функция имеет разрыв второго рода.

lim xa5

рода.

f (x)= −

в точке

a5

функция имеет разрыв второго

7.1.Исследуйте на непрерывность в точке x = 0 следующие функции:

а) f (x) = x2;

 

 

 

 

x 1,

x 0

 

 

 

 

б) f (x) =

 

 

;

 

 

 

 

 

 

x +1,

x 0

 

 

x2

,

x 0

 

г) f (x)=

1

 

 

 

в)

f (x) =

 

 

;

 

.

 

 

 

x = 0

x3

 

 

 

1,

 

 

 

 

 

 

2

§ 8. Непрерывность функции на множестве

Опр.: Функция

y= f (x)

называется непрерывной на

множестве X , если этого множества.

она непрерывна в каждой точке

Основные элементарные функции по определению и теореме непрерывны в своей области определения. В отдельных точках числовой оси, не принадлежащих этой области, наблюдаются разрывы.

Например, x = 0 - точка разрыва второго рода для степенной типа б):

3

У тангенса и котангенса бесконечно много точек разрыва второго рода.

Непрерывность часто нарушается у функций, заданных разными аналитическими выражениями на разных промежутках. Поэтому для кусочно заданных функций исследуют непрерывность внутри каждого промежутка и отдельно изучают точки стыка промежутков.

8.1. Исследуйте на непрерывность функцию:

 

e

x

,

 

x 0;

 

 

 

 

 

2

,

0 x 2;

 

 

 

 

3 x

 

f (x) =

1

 

,

2 x 3;

 

 

 

x 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 3.

x +1,

 

Некоторые свойства функций, непрерывных на отрезке

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

)

Теор.:(о промежуточных значениях) Если функция y= f

x

непрерывна

на

 

отрезке

 

 

из

области

определения

 

a;b

 

функции, то для любого числа

y0 , которое заключено

( )

и

f

( )

 

 

 

 

с

на отрезке

между f a

b , найдется такая точка

a;b , в которой

 

f (с)= y .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

Теор.:(Больцано-Коши) Если функция y= f (x)

непрерывна

на отрезке

 

 

 

из области определения функции и

a;b

 

имеет разные знаки на концах отрезка, то найдется хотя

бы одна точка

с

 

на интервале

a;b , в которой f (с)= 0.

 

 

 

 

 

 

 

(

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

)

непрерывна

Теор.:(№1 Вейерштрасса) Если функция y= f x

 

 

 

 

из области определения функции, тогда

на отрезке a;b

 

она ограничена на нем.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

)

непрерывна

Теор.:(№2 Вейерштрасса) Если функция y= f x

 

на отрезке a;b

из области определения функции, тогда

она принимает на нем свое наибольшее и наименьшее значение.

4

Соседние файлы в папке Лекции