Определение. Точка называется точкой разрыва I-го рода, если конечный. Если в точке разрыва I-го рода , то эта точка называется точкой устранимого разрыва, если же – то точкой неустранимого разрыва. Точка называется точкой разрыва II-го рода, если хотя бы один из односторонних пределов не существует или равен бесконечности.
Геометрическая иллюстрация этих определений:
Примеры:
1) Как выбрать число , чтобы была непрерывна в точке ?
▲ Функция непрерывна в точке .
Найдем . Поэтому .
2) Как выбрать число , чтобы была непрерывна в точке ?
▲ Имеем: .
Функция непрерывна в точке .
Отсюда получаем: , т.е. .
3) Сформулируем общий принцип построения и решения задач типа 1) и 2). Функция задается формулой:
где – некоторые параметры, – фиксированная точка. Требуется подобрать значения параметров так, чтобы была непрерывна в точке .
▲ Находим односторонние пределы функции в точке :
, .
Для непрерывности в точке необходимо и достаточно, чтобы , т.е.
(*)
Как правило, функции непрерывны, так что вычисление соответствующих пределов не составляет труда. Из получаемых соотношений (*) находим .
4) Как доопределить функцию в точке , чтобы стала непрерывной в точке ?
а) ; б) ; в)
▲ Для непрерывности в точке необходимо и достаточно, чтобы . Поэтому:
а) (произведение бесконечно малой функции на ограниченную функцию есть бесконечно малая функция);
б) ;
в)
.
Замечание. Для построения задач типа 4) можно взять любую функцию из раздела "Вычисление пределов", для которой пределу соответствует неопределенность вида .
5) Исследовать функцию на непрерывность:
а) .
▲ Точка – точка разрыва, т.к. функция в ней не определена; это – точка разрыва I-го рода; устранимого разрыва, т.к.
б) .
▲ Функция непрерывна во всех точках, кроме точки . В этой точке – разрыв, т.к. не определена в этой точке. Это точка разрыва I-го рода, причем разрыв неустранимый, т.к.
, .
в) .
▲ Функция непрерывна во всех точках, кроме точек вида , . В этих точках – разрыв, т.к. не определена в них. В точке разрыв I-го рода, причем устранимый, т.к.
.
В точках вида – разрыв II-го рода, т.к.
.
г) .
▲ Функция непрерывна во всех точках, кроме точки . В этой точке разрыв, т.к. не определена в этой точке. В точке – разрыв I-го рода, причем неустранимый, т.к.
, .
д) .
▲ Функция непрерывна во всех точках, кроме точки . В этой точке – разрыв, т.к. не определена в этой точке. В точке – разрыв II-го рода, т.к.
,
.
е) .
▲ Функция непрерывна во всех точках, кроме точки . В этой точке – разрыв, т.к. не определена в этой точке. В этой точке – разрыв I-го рода, причем неустранимый, т.к.
,
.