Замечательные пределы
1.
Так как функция является непрерывной, то при . Поэтому выражение представляет собой неопределенность типа . Предел раскрывает эту неопределенность.
2.
Пример. . Получается из второго замечательного предела заменой .
Пример.
Если , то и
Пример. , .
Доказательство.
Пример. , .
Доказательство. Положим . Тогда
8. Непрерывные функции. Определение непрерывности с помощью приращений.
На рисунке изображен график функции . Зададим точку . Близкая ей точка , где - приращение . Разность
называется приращением функции в точке , соответствующим приращению . На рисунке , .
Будем стремить к нулю. Тогда для рассматриваемой функции и будет стремиться к нулю
Рассмотрим теперь график другой функции . Придадим теперь приращение и определим соответствующее приращение функции
Если мы будем стремить к нулю, то теперь уже нельзя сказать, что стремится к нулю.
Теперь можно дать определение.
Функцию , заданную на отрезке , называют непрерывной в точке этого отрезка, если приращение ее в этой точке, соответствующее приращению , стремится к нулю при любом способе стремления к нулю.
Это свойство непрерывности в точке записывают в виде
В противном случае функция называется разрывной.
Функция непрерывная в любой точке отрезка (интервала), называется непрерывной на этом отрезке (интервале).
Функция называется непрерывной в точке , если она определена в некоторой окрестности этой точки, в том числе и в самой точке , и если ее приращение в этой точке, соответствующее приращению аргумента , стремится к нулю при
Либо ; ;
.
Пример. Функция непрерывна для любого . В самом деле.
Но для любого имеет место неравенство . Если , то это следует из рисунка (длина дуги больше стягивающей ее хорды). Отсюда следует
Но тогда, очевидно, . Что и требовалось доказать.
Т. Если функции и непрерывны в точке , то непрерывны также в этой точке их сумма, разность, произведение и частное (при ).
Пример. Функция непрерывна. Она является композицией двух непрерывных функций: , и .
Точки разрыва и их классификация.
Пусть функция – имеет предел в точке слева (справа). Если:
а сама функция в точке не определена, то эта точка называется устранимой точкой разрыва.
Если функция такова, что существуют пределы в точке , но верхнее равенство не выполняется, то функция в точке имеет разрыв первого рода.
Если у функции не существует правого предела или левого предела в точке , или не существует как правого, так и левого предела, или же эти пределы бесконечны, то функция в этой точке имеет разрыв второго рода.
Например, функция . Точка - точка разрыва первого рода, .