calculus

函数的连续性与间断点

连续性

设变量uu从它的一个初值u1u_1变到终值u2u_2,终值与初值的差u2u1u_2 - u_1就叫做变量uu的增量,记作Δu=u2u1\Delta u = u_2 - u_1

设函数 y=f(x)y = f(x)在点x0x_0的某一领域内有定义,如果limΔx0Δy=limΔx0[f(x0+Δx)f(x0)]=0lim_{\Delta x \to 0} \Delta y = lim_{\Delta x \to 0} [f(x_0 + \Delta x) - f(x_0)] = 0,那么称函数在点x0x_0连续。或者设函数y=f(x)y = f(x)在点x0x_0的某一领域内有定义,如果limxx0f(x)=f(x0)lim_{x \to x_0} f(x) = f(x_0),那么就称函数f(x)f(x)在点x0x_0为连续的

在区间上每一个点都连续的函数,叫做在该区间上的连续函数或者说函数在该区间是连续的,如果区间包括端点,那么函数在右端点连续是指左连续,在左端点连续是指右连续。

连续函数的图形是一条连续而不间断的曲线

间断点

设函数f(x)f(x)在点x0x_0的某一领域内有定义,在此前提下,如果函数f(x)f(x)有下列三种情形之一

  1. x=x0x = x_0处没有定义
  2. 虽然在x=x0x = x_0处定义,但是limxx0f(x)lim_{x \to x_0} f(x)不存在
  3. 虽然在x=x0x = x_0处定义,且limxx0f(x)lim_{x \to x_0} f(x)存在,但是不等于f(x0)f(x_0)

那么称函数f(x)f(x)在点x0x_0不连续,而点x0x_0称为函数f(x)f(x)间断点或者不连续点

间断点可以分为两类

  1. 第一类间断点:在x0x_0是函数的不连续点,但是limxx0f(x)lim_{x \to x_0^-} f(x)limxx0+f(x)lim_{x \to x_0^+} f(x)都存在,
  2. 第二类间断点:第一类以外的间断点

注:第一类间断点又可以分为两类,左右极限相等称为可去间断点,左右极限不相等称为跳跃间断点