Определение. Точки, в которых нарушается непрерывность функции, называются точками разрыва этой функции.
Все точки разрыва функции делятся на точки разрыва первого и второго рода.
Определение. Точка разрыва называется точкой разрыва первого рода, если в этой точке существуют конечные односторонние пределы:
и .
При этом: а) если то точка разрыва называется точкой устранимого разрыва; б) если , то точка разрыва называется точкой конечного разрыва.
Величину называют скачком функции в точке разрыва первого рода.
Определение. Точка называется точкой разрыва второго рода, если хотя бы один из односторонних пределов не существует или равен бесконечности.
Пример 1. Доказать, что функция непрерывна в точке .
¦ 1) По первому определению: .
2) По второму определению:
. ?
Пример 2. Исследовать функцию на непрерывность.
¦ – точка разрыва.
не существует, в других точках .
– устранимый разрыв.
Функцию в точке можно доопределить
?
Пример 3. Найти точки разрыва функции и определить их вид.
¦
в точке разрыв первого рода.
в точке функция непрерывна.
?
Пример 4. Исследовать функцию на непрерывность
в точках и .
¦
1) – функция непрерывна.
2) не существует – следовательно, - точка разрава
Имеем разрыв II рода.
. ?
Свойства функций, непрерывных на отрезке
Функции, непрерывные на замкнутом отрезке, обладают рядом свойств, которые сформулируем в виде теорем (без доказательства).
Теорема 1. Если функция непрерывна на отрезке , то она достигает на этом отрезке своего наибольшего и наименьшего значения, т.е. существуют точки и , такие, что
, . Следовательно, для всех .
На рисунке .
Следствие. Если функция непрерывна на отрезке, то она на нем органичена.
Теорема 2. Если функция непрерывна на отрезке и принимает на его концах неравные значения и , то на этом отрезке она принимает и все промежуточные значения между
и . Т.е. для любого числа , заключенного между и , найдется внутри этого отрезка такая точка , где .
Прямая пересечет график функции по крайней мере в одной точке.
Следствие. Если функция непрерывна на отрезке и на концах отрезка принимает значения разных знаков, то на этом отрезке найдется хотя бы одна точка , в которой .
Глава II. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ
Понятие производной,
Ее геометрический и физический смысл
Определение производной
Определение. Производной от функции в точке называется предел отношения приращения функции к приращению аргумента при условии, что приращение аргумента стремится к нулю, т.е. .
Обозначение: .
Используют и другие
обозначения:
, , , , .
Производная функции в точке обозначается так:
.
Функция , имеющая производную в каждой точке интервала , называется дифференцируемой на этом интервале.
Операция нахождения производной функции называется дифференцированием.
Вычислим производную функции , используя определение:
Теорема. (Связь между дифференцируемостью и непрерывностью функции).
Если функция дифференцируема в точке, то она в этой точке непрерывна. Обратное утверждение неверно.
Например, функция в точке непрерывна, но производная в этой точке не существует.