函数的连续性
由实数的性质我们已经知道其具备有连续性,连续函数的证明方法,即连续地布满整个数轴。在此,我们需进一步将连续性具体落实到函数中去,即讨论函数的连续性问题。
一)函数的点连续定义
如果函数f(x)在区间内各点连续,则称此函数在区间X上(点)连续。注意,这里所谓的区间上(点)连续其实仅是此区间上的各点连续性而已。若区间X含端点,则其端点的连续性将以其左或右连续性来定义。
二)函数的区间连续(一致连续)定义
若函数f(x)在区间X上有定义,且∀ε>0,∃δ,∀x1∈X,∀x2∈X,|x1-x2|<δ(|f(x1)-f(x2)|<ε),则称函数f(x)在区间X上一致连续。
显然,一致性连续是整个区间内函数的连续特性,而非个别点的连续性。
三)不连续点(间断点)的类型
不连续点虽然其上函数都是非连续的,但其不连续的类型有所不同,简单分类如下:
1)第一类间断点
函数在间断点上的左右极限存在,但此等式lim[x→x0-] f(x) = lim[x→x0+] f(x) = f(x0)不成立。如果成立lim[x→x0-] f(x) = lim[x→x0+] f(x) ≠ f(x),则此间断点称为可去间断点,即可以通过重新定义x0点上的函数f(x0)使之连续。如果lim[x→x0-] f(x) ≠ lim[x→x0+] f(x),则此间断点称为跳跃间断点。
连续性是指lim f(x+△x,y+△y)-f(x,y)=lim△f(x,y)=0 已知可微有lim△f(x,y)=fx△x+fy△y+o(√x²+y²),所以在△x和△y趋近0时, fx△x为0,fy△y为0,而o(√x²+y²。
2)第二类间断点
四)连续函数的运算及其反函数和复合函数
如果函数是个分段函数,那么先考虑每个分段上的连续性,然后考虑分段点的连续性,采用的方法依据定义来判断!(2)函数的可导性主要是考虑极限lim Δy/Δx=lim [f(x)-f(x0)]/(x-x0)是否存在的问题.对于基本初等函数。
1)四则运算
a)lim[x→x0] (a f(x) + b g(x)) = a f(x0) + b f(x0)
判断函数是否连续方法:求出某点左右极限,如果左极限等于右极限且等于函数在此处的函数值,则函数在此点连续,如果任意点在考察的范围内都满足这个条件,则该函数是连续的。函数y=f(x)当自变量x的变化很小时,所引起的因。
即f(x)和g(x)的线性组合在x0点处也连续。
b)lim[x→x0] (f(x)g(x0)) = f(x0)g(x0)
即f(x)g(x)在x0点处也连续。
c)lim[x→x0] (f(x)/g(x)) = f(x0)/g(x0) (g(x0)≠0)
即,如果g(x0)≠0,则f(x)/g(x)在x0点处也连续。
2)反函数
若函数f(x)在其定义域Df内严格单调且连续,则存在反函数f⁻¹(x)且同样连续。
3)复合函数
至此可以判断,一切初等函数在其定义域内连续。
五)函数的点连续和区间一致连续的关系
康托尔定理:
证明函数连续的条件:在开区间,左区间右连续,右区间左连续,在整个定义区间函数是连续的。函数连续:函数y=f(x)当自变量x的变化很小时,所引起的因变量y的变化也很小。例如,气温随时间变化,只要时间变化很小,气温的。
若函数f(x)在闭区间[a,b]上(点)连续,则它在此闭区间上一致连续。
证略。
六)闭区间上连续(即一致连续)函数的一些性质(简单罗列)
一、若知该函数为初等函数,则说明它是初等函数,在其定义区间上均连续;二、若该函数为一元函数,则可对该函数求导,其导数在某点上有意义则函数则该点必然连续---可导必连续;三、实在不行,只好求极限,函数在该点极限等。
1)有界定理
2)最值定理
3)零点定理
4)介值定理