二 連續(xù)
(一)函數(shù)的連續(xù)性與間斷點(diǎn)
1 .函數(shù)的連續(xù)性
設(shè) f ( x )在 x 0的某鄰域內(nèi)有定義。
若 ( x )= f (x0) ,則稱 f (x)在 x0 連續(xù);
若 ,則稱 f ( x )在 x 0左連續(xù);
若,則稱 f ( x )在 x0 右連續(xù)。
若函數(shù)f( x ) 在區(qū)間i上每一點(diǎn)都連續(xù),則稱 f ( x )在該區(qū)間上連續(xù)。特別,當(dāng)i = [ a , b ]時(shí), f ( x )在 [ a ,b]上連續(xù),是指 f ( x )在(a, b )內(nèi)每一點(diǎn)處連續(xù),且在 a 處右連續(xù),在 b 處左連續(xù)。
2 .函數(shù)的間斷點(diǎn)
由函數(shù)在一點(diǎn)連續(xù)的定義可知,函數(shù) f ( x )在一點(diǎn) x 0處連續(xù)的條件是:
( 1 ) f ( xo )有定義;
( 2 ) ( x )存在;
( 3 ) ( x )= f (x0)。
若上述條件中任何一條不滿足, 則f ( x )在 x 0處就不連續(xù),不連續(xù)的點(diǎn)就稱函數(shù)的間斷點(diǎn)。間斷點(diǎn)分成以下兩類:
第一類間斷點(diǎn): x0是f ( x )的間斷點(diǎn),但f (x0-)及f (x0+)均存在;
第二類間斷點(diǎn):不是第一類的間斷點(diǎn)。
在第一類間斷點(diǎn)中,若` 均存在但不相等,則稱這種間斷點(diǎn)為跳躍間斷點(diǎn);若 f ( x0-) , f ( xo +
)均存在而且相等,則稱這種間斷點(diǎn)為可去間斷點(diǎn)。
(二)初等函數(shù)的連續(xù)性
1 .基本初等函數(shù)和初等函數(shù)
冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、時(shí)數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)和反三角函數(shù)統(tǒng)稱為基本初等函數(shù)。
由常數(shù)和基本初等函數(shù)經(jīng)過有限次的四則運(yùn)算和有限次的復(fù)合步驟所構(gòu)成并可用一個(gè)式子表示的函數(shù),稱為初等函數(shù)。
2 .初等函數(shù)的連續(xù)性
一切初等函數(shù)在其定義區(qū)間內(nèi)都是連續(xù)的,這里的“定義區(qū)間”是指包含在定義域內(nèi)的區(qū)間。
(三)閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)
設(shè)函數(shù) f ( x )在閉區(qū)間 [a ,b]上連續(xù),則
( l ) f ( x )在[ a ,b]上有界(有界性定理) ;
( 2 ) f ( x )在[ a ,b]上必有最大值和最小值(最大值最小值定理) ;
( 3 )當(dāng) f ( a ) f (b) < 0 時(shí),在( a ,b)內(nèi)至少有一點(diǎn)ξ,使得 f (ξ) = 0 (零點(diǎn)定理;
( 4 )對(duì)介于 f ( a ) = a 及 f ( b ) = b 之間的任一數(shù)值c ,在( a , b )內(nèi)至少有一點(diǎn)ξ,使得 f (ξ)=c (介值定理)。