连续函数
在自然界中有许多现象,如气温的变化,植物的生长等都是连续地变化着的。这种现象在函数关系上的反映,就是函数的连续性。
函数y=f(x)当自变量x的变化很小时,所引起的因变量y的变化也很小。例如,气温随时间变化,只要时间变化很小,气温的变化也是很小的;又如,自由落体的位移随时间变化,只要时间变化足够短,位移的变化也是很小的,对于这种现象,我们说因变量关于自变量是连续变化的,可用极限给出严格描述:设函数y=f(x)在x0点附近有定义,如果,则称函数f在x0点连续。如果定义在区间I上的函数在每一点x∈I都连续,则说f在I上连续,此时,它在直角坐标系中的图像是一条没有断裂的连续曲线。
设变量x从它的一个初值x1变到终值x2,终值与初值的差x2-x1就叫做变量x的增量,记为:△x 即:△x=x2-x1 增量△x可正可负。也就是说,改变量可以是正的,也可以是负的。
如图:正方形的边长X产生一个*X的改变量,面积Y改变了多少:
边长为X时,正方形的面积为Y等于X的二次方,如果边长为X+*X,则面积为Y+*Y等于X+*X的二次方,因此,面积的改变量为*Y等于X+*X的二次方减X的二次方,或等于2X乘以*X加上*X的二次方。
设函数
在点x0的某个邻域内有定义,如果有称函数在点x0处连续,且称x0为函数的的连续点。设函数
在区间(a,b]内有定义,如果左极限存在且等于,即:=,那么就称函数在点b左连续。设函数在区间[a,b)内有定义,如果右极限存在且等于,即:=,那么就称函数在点a右连续。一个函数在开区间(a,b)内每点连续,则为在(a,b)连续,若又在a点右连续,b点左连续,则在闭区间[a,b]连续,如果在整个定义域内连续,则称为连续函数。一个函数若在定义域内某一点左、右都连续,则称函数在此点连续,否则在此点不连续。
如果函数f(x)在点x0处有下列三种情形之一,则点x0为f(x)的间断点:
1.在点x0处f(x)没有定义;2.
不存在;3.虽然f(x0)有定义,且存在,但不等于f(x0)。如图所示:
定理一 在某点连续的有限个函数经有限次和, 差 ,积,商(分母不为 0) 运算,结果仍是一个在该点连续的函数。定理二 连续单调递增 (递减)函数的反函数,也连续单调递增 (递减)。
定理三 连续函数的复合函数是连续的。
《微积分》(修订本)
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