楊昌海
中圖分類號:G622 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1002-7661(2016)08-086-01
一、連續(xù)的定義及其理解
在數(shù)學(xué)分析中,要研究種種不同性質(zhì)的函數(shù),其中有一類重要的函數(shù)就是連續(xù)函數(shù).“連續(xù)”與“間斷”(或不連續(xù))照字面上來講,是不難理解的,所謂“連續(xù),意即連續(xù)不斷”.它反映了我們觀察到的自然現(xiàn)象的一種共同特性.例如氣溫的變化,生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行,生物的連續(xù)生長等等.
我們不難舉出大量的連續(xù)與不連續(xù)的函數(shù),例如 在每一點(diǎn)x都是連續(xù),而y=[x]在所有整數(shù)點(diǎn)都不連續(xù).但究竟怎樣才叫連續(xù)呢?單從圖形上來看是不行的,我們可以舉出在每點(diǎn)都連續(xù)卻無法用圖形表示的函數(shù).圖形只能幫助我們更形象地理解這一概念.為了對它作進(jìn)一步的分析和研究,必須給“連續(xù)”一確切的定義.
所謂函數(shù)f(x)在 點(diǎn)連續(xù)就是指:當(dāng)x越接近 時(shí),函數(shù)值f(x)就越接近f( ).它的意思是:函數(shù)f(x)不僅在 點(diǎn)極限存在,而且這個(gè)極限正是f(x)在點(diǎn) 的函數(shù)值,這意味著函數(shù)的圖形在 點(diǎn)連結(jié)起來了.
1、函數(shù)在一點(diǎn)連續(xù)的定義
定義1若函數(shù)在 點(diǎn)附近包括 本身有定義,并且 時(shí),我們稱f(x)在 點(diǎn)連續(xù),或者稱 點(diǎn)是f(x)的連續(xù)點(diǎn).
下面根據(jù)定義看這樣的題,
函數(shù) 在點(diǎn) 連續(xù)
解:
函數(shù) 在點(diǎn) 連續(xù)
定義2設(shè)函數(shù)f在 的右(左)領(lǐng)域 內(nèi)有定義,若
( )
則稱函數(shù)f在x*右(左)連續(xù).
由定義1和定義2,我們可得出如下定理:
定理1,函數(shù)f在點(diǎn) 連續(xù)的充要條件是:函數(shù)f在點(diǎn) 既是右連續(xù),又是左連續(xù).
例如:函數(shù) 在x=0的連續(xù)性.
解;因?yàn)?/p>
而 ,所以函數(shù)在 右連續(xù),但不左連續(xù),從而它在 不連續(xù).
2、區(qū)間上的連續(xù)函數(shù).
若函數(shù)f在區(qū)間I上每一點(diǎn)都連續(xù),則稱f為I上的連續(xù)函數(shù).對于閉間端點(diǎn)上的連續(xù)性則按左 右連續(xù)來確定.
二、一致連續(xù)性的定義的理解
函數(shù)f在區(qū)間內(nèi)的連續(xù)性,是指它在某區(qū)間內(nèi)每一點(diǎn)都連續(xù),那下面就來討論的一致連續(xù)函數(shù)的概念是反映函數(shù)在區(qū)間上更強(qiáng)烈的連續(xù)性.
定義3, 設(shè)f為定義在區(qū)間I上的函數(shù),若對任給的正數(shù)ε,總存在正數(shù)δ=δ(ε),只要 屬于I,且| |<δ,有
| (
則稱f在區(qū)間I上一致連續(xù).
直觀地說,f在I上一致連續(xù)是指:不管 與 在 中處于什么位置,只要它們的距離小于δ,就可使
同理有了一致連續(xù)的定義也就有不一致連續(xù)的定義,如下:
函數(shù)f在區(qū)間I上不一致連續(xù)就是:存在正數(shù)ε,使得對任何正數(shù)δ,總存在兩點(diǎn) ,雖然| |<δ,但有| ( .
例 證明 在 上一致連續(xù).
證 對于任給的正數(shù) ,由于
所以選取 ,不論 取為 上的怎樣兩點(diǎn),只要| |<δ,就一定有
這就證得 在 上一致連續(xù)