Непрерывность функции в точке

Функция f(x), х є (а; b) называется непрерывной в точке х0 є (а; b), если

предел функции f(x) в точке х0 существует и равен значению функции в этой точке:

Непрерывность функции в точке - student2.ru

Согласно данному определению непрерывность функции f в точке х0 означает выполнимость следующих условий:

1) функция f (х) должна быть определена в токе х0 ;

2) у функции f (х) должен существовать предел в точке х0

3) предел функции f (х) в точке х0 совпадает со значением функции в этой точке.

Например, функция f(x) = х2 определена на всей числовой прямой и Непрерывность функции в точке - student2.ru Так как f(1) = = 1, т.е. значение f(x) = х2в точке х = 1 совпадает с пределом при х → 1, то, согласно определению, функция f(x) = х2 непрерывна в точке х = 1.

Функция называется непрерывной в промежутке (замкнутом или открытом), если она непрерывна во всех точках этого промежутка.

Дадим другое определение непрерывности функции в точке.Функция Непрерывность функции в точке - student2.ru называется непрерывной в точке Непрерывность функции в точке - student2.ru , если она в этой точке определена и бесконечно малому приращению аргумента соответствует бесконечно малое приращение функции, т.е. Непрерывность функции в точке - student2.ru

Если функция Непрерывность функции в точке - student2.ru непрерывна в точке Непрерывность функции в точке - student2.ru , то точка Непрерывность функции в точке - student2.ru называется точкой непрерывности.В противном случае точка Непрерывность функции в точке - student2.ru - называется точкой разрыва.

Если функция Непрерывность функции в точке - student2.ru имеет в точке Непрерывность функции в точке - student2.ru разрыв, то для определения характера разрыва следует найти предел функции Непрерывность функции в точке - student2.ru при Непрерывность функции в точке - student2.ru слева и справа. В зависимости от характера поведения функции в окрестности точки разрыва различают 2 основных вида разрыва:

1) разрыв I рода – в этом случае существуют конечные пределы Непрерывность функции в точке - student2.ru

2) разрыв II рода – в этом случае хотя бы один из пределов Непрерывность функции в точке - student2.ru или Непрерывность функции в точке - student2.ru не существует или бесконечен.

Примеры по выполнению практической работы

Пример 1.Найти предел функции f(x) = |x| при x®0

Данная функция определена на всей числовой прямой. Так как f(x)=-x для х, удовлетворяющих неравенству x<0, то

Непрерывность функции в точке - student2.ru .

Так как f(x)=x, при x>0

Непрерывность функции в точке - student2.ru .

Таким образом, f(+0)=f(-0)=0. Так как односторонние пределы в точке нуль совпали, то предел функции f(x) в точке нуль существует и равен их общему значению, т.е.:

Непрерывность функции в точке - student2.ru .

Пример 2.Доказать, что функция Непрерывность функции в точке - student2.ru не имеет предела в точке х=1.

Данная функция определена на всей числовой прямой. Вычислим односторонние пределы этой функции в точке х=1:

Непрерывность функции в точке - student2.ru ,

Непрерывность функции в точке - student2.ru .

Итак, f(1-0)¹f(1+0). Следовательно, данная функция не имеет предела в точке х=1.

Пример 3. Исследовать на непрерывность функцию Непрерывность функции в точке - student2.ru в точке Непрерывность функции в точке - student2.ru .

Решение: воспользуемся определением 1:

1) Т.к. Непрерывность функции в точке - student2.ru определена на всей числовой прямой, то условие 1) выполнено;

2) Непрерывность функции в точке - student2.ru ; Непрерывность функции в точке - student2.ru ;

значит предел функции Непрерывность функции в точке - student2.ru в точке Непрерывность функции в точке - student2.ru существует и Непрерывность функции в точке - student2.ru .

3) Непрерывность функции в точке - student2.ru ;

Отсюда имеем, что Непрерывность функции в точке - student2.ru , т.е. предел функции при Непрерывность функции в точке - student2.ru равен значению функции при Непрерывность функции в точке - student2.ru . Следовательно, функция Непрерывность функции в точке - student2.ru в точке х=3 непрерывна.

Пример 4. Исследовать на непрерывность функцию Непрерывность функции в точке - student2.ru в точке Непрерывность функции в точке - student2.ru .

Решение: опять воспользуемся определением 1:

1) в точке Непрерывность функции в точке - student2.ru функция не определена, значит нет выполнения первого условия, и непрерывности в точке Непрерывность функции в точке - student2.ru нет.

Пример 5.Исследовать на непрерывность функцию Непрерывность функции в точке - student2.ru

Решение: функция Непрерывность функции в точке - student2.ru определена на всей числовой оси. В таких случаях удобно для исследования на непрерывность пользоваться вторым определением.

Дадим аргументу Непрерывность функции в точке - student2.ru приращение Непрерывность функции в точке - student2.ru и найдем приращение функции Непрерывность функции в точке - student2.ru :

Непрерывность функции в точке - student2.ru

Найдем предел Непрерывность функции в точке - student2.ru при Непрерывность функции в точке - student2.ru : Непрерывность функции в точке - student2.ru

Т.к. равенство Непрерывность функции в точке - student2.ru справедливо при любом конечном значении Непрерывность функции в точке - student2.ru , поэтому функция Непрерывность функции в точке - student2.ru непрерывна при любом значении Непрерывность функции в точке - student2.ru .

Пример 6. Найти точки разрыва функций и определить их характер: а) Непрерывность функции в точке - student2.ru ; б) Непрерывность функции в точке - student2.ru .

Решение: а) т.к. в точке Непрерывность функции в точке - student2.ru функция Непрерывность функции в точке - student2.ru не определена, значит ее точкой разрыва будет точка Непрерывность функции в точке - student2.ru . Для определения характера разрыва найдем левый и правый пределы функции при Непрерывность функции в точке - student2.ru : Непрерывность функции в точке - student2.ru ; Непрерывность функции в точке - student2.ru . Значит, функция Непрерывность функции в точке - student2.ru в точке Непрерывность функции в точке - student2.ru имеет разрыв II рода.

б) Функция Непрерывность функции в точке - student2.ru имеет единственную точку разрыва Непрерывность функции в точке - student2.ru , в которой функция не определена. Вычислим односторонние пределы функции при Непрерывность функции в точке - student2.ru : Непрерывность функции в точке - student2.ru ; Непрерывность функции в точке - student2.ru . Т.к. левый и правый пределы функции в точке Непрерывность функции в точке - student2.ru конечны, то точка Непрерывность функции в точке - student2.ru - точка разрыва I рода.

Задания для практического занятия:

Вариант 1

1. Указать, чему равны односторонние пределы в точке Непрерывность функции в точке - student2.ru функции f(x), заданной графиком:

Непрерывность функции в точке - student2.ru

2. Выяснить, существует ли предел функции f(x) в т. Непрерывность функции в точке - student2.ru , если

Непрерывность функции в точке - student2.ru

3. Исследовать на непрерывность функцию:

а) y = 2x2 + 8x в точке x0 = -1; б) y = sin x на (-∞;+∞);

4. Найти точки разрыва функции и определить их характер:

а) Непрерывность функции в точке - student2.ru ; б) Непрерывность функции в точке - student2.ru ;

Вариант 2

1. Указать, чему равны односторонние пределы в точке Непрерывность функции в точке - student2.ru функции f(x), заданной графиком:

Непрерывность функции в точке - student2.ru

2. Выяснить, существует ли предел функции f(x) в т. Непрерывность функции в точке - student2.ru , если

Непрерывность функции в точке - student2.ru

3. Исследовать на непрерывность функцию:

а) y = -2x2 + 5x в точке x0 = 2: б) y = x3 на (-∞;+∞)

4. Найти точки разрыва функции и определить их характер:

а) Непрерывность функции в точке - student2.ru ; б) Непрерывность функции в точке - student2.ru ;

Вариант 3

1. Указать чему равны односторонние пределы в т. Непрерывность функции в точке - student2.ru функции f(x), заданной графиком:

Непрерывность функции в точке - student2.ru

2. Выяснить, существует ли предел функции f(x) в т. Непрерывность функции в точке - student2.ru , если

Непрерывность функции в точке - student2.ru

3. Исследовать на непрерывность функцию:

а) y = x2 + 7x в точке x0 = 3; б) y =sin 2x на (-∞;+∞);

4. Найти точки разрыва функции и определить их характер:

а) Непрерывность функции в точке - student2.ru ; б) Непрерывность функции в точке - student2.ru ;

Вариант 4

1. Указать чему равны односторонние пределы в т. Непрерывность функции в точке - student2.ru функции f(x) , заданной графиком:

Непрерывность функции в точке - student2.ru

2. Выяснить, существует ли предел функции f(x) в т. Непрерывность функции в точке - student2.ru , если

Непрерывность функции в точке - student2.ru

3. Исследовать на непрерывность функцию:

а) y = 4x2 – 3x + 1 в точке x0 = 2; б) y = cos 2x на (-∞;+∞);

4. Найти точки разрыва функции и определить их характер

а) Непрерывность функции в точке - student2.ru ; б) Непрерывность функции в точке - student2.ru

Контрольные вопросы

1. Дайте определение односторонних пределов функции;

2. Сформулируйте условие существования предела функции в точке;

3. Какая функция называется непрерывной в точке? На интервале?

4. Какие три условия необходимо проверить при исследовании функции на непрерывность?

5. Что такое точка непрерывности и точка разрыва?

6 . Как определить характер точки разрыва?


Наши рекомендации