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,
.