第三节函数的连续性68421

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.3函数的连续性

.3函数的连续性

无穷间断点 振荡间断点
(极限为无穷的间断点)
注 左右极限都存在的间断点为第一类间断点.
不是第一类的任何间断点为第二类间断点.
三.连续函数的运算及初等函数的连续性
定理1 如果函数f (x)和g(x)都在x0处连续,则由f (x) 与g(x)经过四则运算构成的函数, 即f (x) g(x),
第二节 函数极限 (Limits of Functions)
(二)
思考:
试问函数f
(x)


x sin 10
1 x
5+x2
x0
x0 x0
在x=0点的左右极限是否存在,若存在其值为多少?
四、两个重要极限
(一)、两个重要极限
lim sin x 1 x0 x
lim
x
ex 1~ x ln(1 x) ~ x
(即 lim ex 1 1) x0 x
(即lim ln(1 x) 1)
x0
x
n 1 x 1~ x / n
常用等价无穷小: 当x 0时,
sin x ~ x, arcsin x ~ x,
tan x ~ x, arctan x ~ x, 1- cos x ~ x2 / 2
1

1 x
x


e
推论
lim 1
1
xx

e
x0
(二)、利用两个重要极限求极限
例1.求 lim tan x . x0 x
例2.求
lim
x0
1

cos x2
x
.
cos 2 cos2 sin2 2cos2 1 1 2sin2

高等数学函数连续性教学ppt

高等数学函数连续性教学ppt

解 ff((xx))在在xx==2及x0及其其近近旁旁有点定是义否且有f(2定)=义3;? 若有定义, f(x0)=?
lim f (lxim) fli(mx)(x ? 1) 3;
x2 x x0 x2
lim f ( x) f (2) 3.
x2
lim
x x0
f ( x) ? f ( x0 )
lim
x0
y

lxim0
f
( x0

x)
f ( x0 )
0
则称函数 y=f (x)在点x0连续,也称点x0为函数 y=f(x)的连续点.
5
第一章 函数的极限与连续
说明:
第三节 函数的连续性
1. 函数 y=f (x)在点x0连续的几何意义表示函 数图形在x0不断开.
y
所以,函数f (x) = x+1在x=2处连续.
9
第一章 函数的极限与连续
第三节 函数的连续性
例2 讨论函数
f
(
x)

sin
1 x
,
x 0,
在x = 0处的连续性. 0 , x 0
解 f (x)在x = 0及其近旁有定义且 f(0)=0;
lim f ( x) limsin 1 不存在,
第一章 函数的极限与连续
第三节 函数的连续性
第一章 函数的极限与连续
第一节 函数及其性质
第二节 极限
第三节 函数的连续性
分析基础
函数 — 研究对象 极限 — 研究方法 连续 — 研究桥梁
第一章 函数的极限与连续
第三节 函数的连续性
在讨论函数极限时, 我们说函数在一点的 函数值与极限值是两个不同的问题 .

1.3函数的连续性

1.3函数的连续性

高等数学(GAO DENG SHU XUE)
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1.3.1 连续性的概念(P23)
二、连续性的定义2
lim
x x0
f (x)
f ( x0 )
例如利用连续性计算函数������ = ������������������������的极限:
y
y cos x
π
π

������(������) ������ ������(������������) ∆������
∆������
lim y
x 0

lim
x x0

f
(
x
)

f ( x0 )
0
lim
x x0
f (x)
lim
x x0
f ( x0 )
f ( x0 )
O ������������ ������������������+ ∆������ ������
f (0 ) 2, f (0 ) 0
x
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1.3.2 函数的间断点
由连续的定义式: lim x x0
f (x)
f ( x0 )
������(������)在点������������处连续必须同时满足以下三个条件:
(1) 函数������(������)在������������处有定义,即������(������������)存在 ;
数的间断点.
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1.3.2 函数的间断点

数学分析之函数的连续性PPT课件

数学分析之函数的连续性PPT课件

( 2 )
注 意 到 ( 2 ) 式 在 x x 0 时 恒 成 立 , 因 此 0 x x 0
可改写为 xx0 , 这样就得到函数 f (x) 在点x0
连 续 的 e 定 义 .
定义2 设 f ( x ) 在 点 x 0 的 某 个 邻 域 内 有 定 义 . 如果
对任意的e 0, 存在 0,当 xx0 ,时
f(x )f(x 0)e,
则 称 f( x )在 点 x 0 连 续 .
为 了 更 好 地 刻 划 函 数 在 点 x 0 的 连 续 性 , 下 面 引 出 连续性的另外一种表达形式. 设 x x x 0 ,
y y y 0 f ( x ) f ( x 0 ) f ( x 0 x ) f ( x 0 )
e 而不是用术语“ 对 于 任 意 的 0 ” ,这 样 可 求 得
| f (x) | 的一个明确的上界.
定理4.3(局部保号性)若 函 数 f 在 点 x 0 连 续 , 且 f ( x 0 ) 0 ( 或 f ( x 0 ) 0 ) ,则对任意一个满足
0 r f ( x 0 ) 或 ( f ( x 0 ) r 0 ) 的 正 数 r , 存 在 0 , 当 x ( x 0 , x 0 ) 时 ,
定义3 设 函 数 f ( x ) 在 点 x 0 的 某 个 右 邻 域 U ( x 0 ) (左邻 U(域 x0))有定义,若
x l x 0 if ( m x ) f ( x 0 )( x l x 0 if ( m x ) f ( x 0 )), 则 称 f ( x ) 在 点 x 0 右 ( 左 ) 连 续 . 很明显, 由左、右极限与极限的关系以及连续函数 的定义可得:
2
2
coxs( x)1, 2

函数的连续性知识点及例题解析

函数的连续性知识点及例题解析

函数的连续性知识点及例题解析1. 函数的连续性概念在数学中,函数的连续性指的是当自变量的值变化时,函数值的变化趋势和自变量的变化趋势相一致。

如果在某个区间内,函数在该区间的任意一点都存在极限,并且极限与该点的函数值相等,则称该函数在该区间内连续。

2. 函数的连续性条件函数f(x)在点x=a处连续的条件是:- 函数在点x=a处存在- 函数在点x=a处的左极限等于右极限- 函数在点x=a处的极限与函数在该点的函数值相等3. 函数的连续性的判定方法3.1 图像法:通过观察函数的图像来确定函数是否连续。

如果函数的图像没有跳跃、断裂或间断现象,那么该函数在相应区间内是连续的。

3.2 极限法:通过计算函数的极限来判定函数是否连续。

如果函数在某个点的极限存在并与函数在该点的函数值相等,则该函数在该点连续。

4. 函数的连续性例题解析例题1:考虑函数:\[ f(x) = \begin{cases} x+1, & \text{if } x \leq 0 \\ x-1, & \text{if } x > 0 \end{cases} \]问:函数f(x)在点x=0是否连续?解析:根据函数的定义可知,函数在x=0处存在极限,即\(\lim_{x\to0^-}f(x) = 0+1 = 1\)和\(\lim_{x\to0^+}f(x) = 0-1 = -1\)。

由于左极限和右极限不相等,所以函数在x=0处不连续。

例题2:考虑函数:\[ g(x) = \begin{cases} \sin(x), & \text{if } x \neq 0 \\ 1, & \text{if } x = 0 \end{cases} \]问:函数g(x)在点x=0是否连续?解析:根据函数的定义可知,函数在x=0处存在极限,即\(\lim_{x\to0}g(x) = \lim_{x\to0}\sin(x) = \sin(0) = 0\)。

函数的连续性0160443页PPT文档

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x 0
lif ( m x ) lix m ( x ) D 0 f ( 0 ).
x 0 x 0
故 f(x )在 x 0 处 连 续 .
注意:上述极限式绝不能写成
lix m ( x ) D lix lm iD ( m x ) 0 .
x 0
x 0x 0
由上面的定义和例题应该可以看出: 函数在点 x0 有极限与在点 x0 连续是有区别的. 首先 f (x) 在点 x0 连续,那么它在点 x0 必须要有极限(这就是说, 极限存在是函数连续的一个必要条件),而且还 要求这个极限值只能是函数在该点的函数值.
x 0
x 0
所 以 f在 x 0 处 左 连 续 .
又因为
yx o
yxaa0
yxaa0
x
lifm (x ) li(x m a ) a ,
x 0
x 0
所以, 当 a 0 时 , f 在 x 0 处 不 是 右 连 续 的 ; 当a0时,f在 x 0 处 是 右 连 续 的 . 综上所述, 当 a 0 时 ,f 在 x 0 处 连 续 ; 当a0时, 在 x 0 处 不 连 续 .
(3)
x0
这 里 我 们 称 x 是 自 变 量 ( 在 x 0 处 ) 的 增 量 , y 为 相 应的函数(在 y0 处)的增量
例1 证 明 f ( x ) x D ( x ) 在 x 0 处 连 续 , 其 中 D ( x )
为狄利克雷函数. 证 因 f( 0 ) 为 0 ,D (x ) 1 ,lix m 0 ,所以
x 0
y yxsgxn
O
x
又如:函数
x, x0
f(x) a,
(a0) x0

x 0 处不连续

函数的连续性.ppt

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x0
因而函数 f (x) 在x=0处是右连续,而非左连续。
结论:函数在一点处连续的充要 条件是既左连续又右连续
lim
x x0
f ( x) lim x x0
f (x)
f (x0 )
lim
xx0
f
(x)
f (x0 )
y
o
x0
x
三、函数在某区间的连续性:
1、开区间内连续:如果f (x) 在某一开
而且 lim f 则称函数f(x)x0 )
处连续。
2、
f(x)在点x0处右连续。
lim
x x0
f (x)
f ( x0 )
f(x)在 x0 处左连续。
lim
x x0
f (x)
f (x0 )
3、 开区间内连续, 闭区间上连续
4、 结论:函数在一点处连续的充要 条件是即左连续又右连续
四、闭区间上连续函数的性质: f (x1)y f (x2 )
oa
x2
x1 b
x
从几何直观上看,闭区间[a,b]上的一条连续 曲线,必有一点达到最高,也有一点达到最低。 如上图:
对于任意 x [a,b], f (x1) f (x), f (x2) f (x) ,这时
我们说闭区间[a,b]上的连续函数f(x)在点x1 处有最大值f(x1),在点x2处有最小值f(x2)。
y分
80 60 40 20
40 80 120 160 x分
一般地,函数f(x)在点x0处连续 必须同时具备三个条件:
1、f (x0 ) 存在,即函数 f (x)
在点x0处有定义。
2、 lim f (x)存在。 x x0
3、
lim

第三节函数的连续2 PPT资料共34页

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f(x)

1
,x

0
已 知 f(x) 在

ln(
b
x
x 2 ), x
0
x0处连续,试确 定 a 和 b 的值.
四 、 设 函 数 f (x ) 在 x 0 处 连 续 , 且 f (0) 0 ,已 知
g(x) f(x), 试 证 函 数 g(x) 在 x 0 处 也 连 续 .
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但反之不成立.

f(x)1,1,
x0 x0
在 x 0 0 不 连 续
但 |f ( x ) | 、 f 2 ( x ) 在 x 0 0 连 续
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练习题
一、填空题: 1、指 出 y x 2 1 在 x 1 是 第 _______类 间 x2 3x 2 断点;在 x 2 是第_____类间断点 . 2、指 出 y x 2 x 在 x 0 是 第 ________ 类 间 x ( x 2 1) 断点;在 x 1 是第______类间断点;在 x 1 是第_____类间断点 . x, x 1
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思考题解答 f(x)在 x0连 续 , x l ix0m f(x)f(x0)
且 0 f ( x ) f ( x 0 ) f ( x ) f ( x 0 ) x l ix0m f(x)f(x0)
x l x i0fm 2 (x ) x l x i0fm (x ) x l x i0fm (x ) f2(x0) 故 |f ( x ) |、 f 2 ( x ) 在 x 0 都 连 续 .
x 0为函数的可去间.断点
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" "定义:
x l x i0- m f(x)f(x0)
0 , 0 , x ( x x 0 0 ) : f ( x ) f ( x 0 )
x l x i0 + m f(x )f(x 0)
0 , 0 , x ( 0 x x 0 ) : f ( x ) f ( x 0 )
(2 l x x i ) 0fm (x )g (x ) f(x 0 )g (x 0 );
(1),(2)可推广到有限个函情数形.的
( 3 ) lim f(x)f(x0) x x0 g(x) g(x0)
(g(x0)0)
例3.2.3 ( 1 多 ) P n ( x ) 项 a n x n a n 1 x n 1 式 a 1 x a 0
解:
1, x0 sgnx0 , x0
1 , x0
f(0)lis m gx n 1 , x 0 f(0)lim sgx n1, x 0
f(0 )f(0 )
定义3.2.4 若f(x)在(a,b)上连续,且在a右 左连 端点 续,在右 b左 端连 点续,则f(称 x)在 函 闭数 区[a间 ,b]上连续 定理 f(x 3 )在 . x 0 处 2.连 1f (x续 )在x0点既右连续又左.连 即 l x x 0 f i ( x ) m f ( x 0 ) f ( x 0 ) f ( x 0 ) f ( x 0 )
在(,)上连续, (2有 ) 理 Q (x )函 a nx n 数 a n 1x n 1 a 1x a 0在其
b m x m b m 1x m 1 b 1x b 0 域上连续 .
证 ( 1 ) x 0 : ( , ) , l x x 0 C i m C , l x x 0 i x m x 0 , f(x )C , g (x )x 在 (, )上 连续,
x x0
t 0
若 t0, 则a当 1时, 1 t且 1 t知, 1
1
1 at a t
因lim n a1,由极限的夹 到li逼 m at 性 1 ,得
n
t0+
当0a1时,limatt0+来自1 lt i0+ m1t
1 1t 1
lim
a t0+a
若 t0时, ut, 令于是
lim at
1 lim 1
由连续函数 , Pn的 (x)和 四 Q(x)在 则其 运定 算义 . 域 例3.2.4 tanx,sexc,coxt,csxc在其定义域 . 上连续
证3 : .我 2例 .1 们 sx i与 n c 已 x o 在 ( s证 , )上 连续
由连续函数的四则运,算可知
taxnsin x, sexc 1 ,在其定义域
例3.2.2 指f 数 (x ) a x ( a 函 0 , a 1 数 ) 在 ( , ) 上连续.
证 x 0 : ( , ) , 首 a x a x 0 有 a 先 x 0 ( a x x 0 1 )
所以 li证 a m x = ax0就归l结 ia m t 为 1 ,证
例3.2.1 证f明 (x ) six 在 n (, )上 .连续
证 : x0 (, ) ,由于 sx i s n x i0 n 2 cx o 2 x 0 sx i 2 n x 0 2 sx i 2 n x 0
2x 2x 0xx 0
0 ,取 , x : x x 0 , 有
sx i n sx i0 n x x 0
0
或x0 称 是函 f(x)的 数 连续 . 点
""定义: f(x)在x0 点 连 续 0 , 0 , x ( x x 0 ) : f ( x ) f ( x 0 ) 定义3.2.2 若函f(数 x)在区(a,间 b)的每一点, 都连
则称 f(x)函 在数 开 (a,b)区 上 连 间 .续
第三节 函数的连续性
教学目标:
连续性的概念
内容:
1 函数在点 x 0 的连续性
2 间断点及其的分类
3 区间上的连续函数的性质
重点:函数在点 x 0 的连续性

难点:连续、一致连续的证明


要求:理解连续的定义,间断点的分类,
技 大
会 用定义证明函数的连续性。

一、连续函数的定义
定义3.2.1 设函f数 (x)在点 x0的某个邻域中有定义 并且 lx ix成 m f(x) 立 f(x0),则f称 (x)在函 点 x0连数 续 ,
所s以 ix n 在 , (, ) 上连 . 续
同理 f(x ) 可 cx o 在 ( s 证 , )上 .连续
定义3.2.3 若 x l x 0 i- f m (x ) f(x 0 )则 , f(x ) 称 在 x 0 左 点 ; 连续 若 x l x i 0f m (x ) f(x 0 ),f( 则 x )在 x 0 称 右 点 .连
t0
a n0 u
综合 lia 起 m t 1, 来从 l, ia m x = 而 a x 0. 有
t 0
x x 0
二、连续函数的四则运算
设 l x x 0 if ( m x ) f ( x 0 ) , l x x 0 ig ( m x ) g ( x 0 )则 ,
( 1 l x x 0 i ) [f m ( x ) g ( x ) ]f( x 0 ) g ( x 0 )( ,, 为 )常 ;
xx0
( 3 ) lx ix0 m f(x)f(x0).
三者缺一不称 可x点 , 0是 f(否 x)的 不 则连 就, 续点 亦称间断点. 1.第一类不连续点: 函数 f(x)在点 x0的左、右极限不 都相 存等 在, 但
即 f(x 0 )f(x 0 ).
例3.2.5 讨f论 (x)sgx在 nx0处的连 . 续性
coxs
coxs
{ xxR ,xk,kZ}上连 . 续
2
cox tcox, scsxc 1, sixn sixn
在其x 定 x R ,x 义 k ,k 域 Z }上 {连 . 续
三、不连续点的类型
函数 f(x)在点 x0处连续必须满足 (1)f(x)在点 x0有定义; (2)limf (x)存在;
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