точка называется предельной точкой множества , если любая ее окрестность содержит хотя бы одну точку из отличную от а.
Множество всех предельных точек для обозначают , поэтому: .
Сама предельная точка а может и не быть элементом Х. Слова «любая окрестность» означают, что в произвольной окрестности точки а содержится бесконечное число точек множества Х, из которых можно выделить бесконечную последовательность различных точек сходящуюся к а.
Определение предела функции в точке по Коши. Пусть функция f (x) определена всюду в окрестности точки а, за исключением, быть может, самой точки а:
Û .
Определение предела функции в точке по Гейне. Число А является пределом функции f (x) в точке а, если функция определена в некоторой проколотой d-окрестности точки а и для любой последовательности значений аргумента, сходящейся к а, соответствующая последовательность значений функции { f (xn)} сходится к А, т.е:
Ù .
Определения предела функции по Коши и Гейне равносильны.
Локальными назовем такиесвойства функции, которые зависят от ее поведения в малых окрестностях рассматриваемой точки. Существование и его значение – локальное свойство функции f (x).
Различные типы пределов
Число А 1 называют пределом слева функции f (x) в точке а и обозначают = = А 1, если .
аналогично для предела функции справав точке а : = А 2Û .
А 1, А 2 – односторонние пределы (характеризуют поведение функции в левой (правой) полуокрестности предельной точки.
Определим бесконечные пределы в конечной точке.
Функция f (x) имеет бесконечный предел , если она определена в некоторой проколотой окрестности точки а и
Для произвольной e-окрестности бесконечно удаленной точки найдется проколотая окрестность точки а, что .
Пусть аргумент функции принимает по абсолютной величине сколь угодно большие значения. При этом несобственное число ¥ является предельной точкой множества D(f) и допустимо рассматривать предел на бесконечности: .
Из определения видно, что значения функции при х £d не влияют на величину предела при . При вычислении рассматривают поведение функции для достаточно больших х.
Поведение функции может изучаться на каком-то подмножестве D(f), поэтому вводится понятие предела по множеству.
Если функция f (x) существует в каждой точке некоторого множества EÍD(f) и а – предельная точка множества E, то число A называют пределом функции f в точке а по множеству E:
Û
В отличие от прежнего определения из берутся только точки множества . Такой предел называют частичным. Односторонние пределы - разновидности частичных.
Рассмотрим функцию Дирихле Для доказательства того, что не существует, установим связь между пределом по множеству с частичными пределами.
Теорема. Пусть область определения функции разбита на два множества и а – предельная точка этих множеств. Для существования предела по всему множеству необходимо и достаточно, чтобы существовали частичные пределы функции по и , которые были бы равны между собой.