高等數學(8) 函數的連續性與間斷點


 

一、函數的連續性

增量

 

變量u:初值u1 -> 終值u2

增量Δu: Δu = u2-u1

正的增量Δu:u1變到u2時是增大的

負的增量Δu:u1變到u2時是減小的

 

函數的增量

 

 

即:當因變量增量隨自變量增量趨於0,稱為連續。

 

 

單側連續

·左連續:如果limx->x0- f(x)存在且等於f(x0) 即f(x0-) = f(x0)

·右連續:如果limx->x0+f(x)存在且等於f(x0) 即f(x0+) = f(x0)

 

 

·定理 函數f(x)在x0處連續=函數f(x)在x0處既左連續又右連續

 

 

連續函數

定義:在區間上每一點都連續的函數,叫做在該區間上的連續函數

或者說函數在該區間上連續

 

注1 如果區間包括端點,那么函數在右端點處左連續,在左端點處右連續

注2 連續函數的圖形是一條連續而不間斷的曲線

 

例題

例 證明函數y = sinx 在區間(-∞,+∞)內連續

 

二、函數的間斷點

 

第一類間斷點(左右極限都存在)

 

 跳躍間斷點

·如果f(x)在x0處左右極限都存在

·但f(x0-0)≠f(x0+0)

則稱點x0為函數f(x)的跳躍間斷點

 

討論f(x) = { -x,x<=0   1+x,x>0} 在x=0處的連續性

 

 

可去間斷點

·如果f(x)在x0處極限存在

·但limx->x0 f(x) = A ≠f(x0) 或在點x0處無定義

 

則稱點x0為函數f(x)的可去間斷點

注意

·注1:可去間斷點只要改變或者補充間斷處函數的定義,則可使其變為連續點

·注2:跳躍間斷點與可去間斷點統稱為第一類間斷點

 

第二類間斷點

 

·如果f(x)在x0處左右極限至少有一個不存在

·則稱x0為函數f(x)的第二類間斷點

 

例題1

討論f(x) = { 1/x (x>0  x(x<=0 ) 在x=0處的連續性

 

 

 

四、章小結

 

·函數在一點連續必須滿足的三個條件;

 1.在這一點有定義

 2.在這一點極限是存在的

 3.極限存在的情況下 還要等於在這一點的函數值

 

·區間上的連續函數;

 函數在區間上的任意一點都連續,我們就說函數在區間上是連續的

 

·間斷點的分類與判別;

 間斷點{

       第一類間斷點:可去型,跳躍型 (左右極限都存在

       第二類間斷點:無窮型, 振盪型 (至少有一個極限不存在

}

 

 


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