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4样板完成

函数的连续性

本章以极限为工具,定义函数在一点的连续性:函数值与极限值相等。先给出单点连续与单侧连续的精确定义,引入间断点的分类体系(第一类:可去/跳跃;第二类:无穷/振荡),再讨论连续函数的四则运算与复合函数连续性,确认初等函数在其定义域上均连续,最后预览闭区间上连续函数的三大定理(最大值定理、零点定理、介值定理),为后续实数完备性一章铺垫。讲义、例子与题面均为自编或充分改写,公式用 LaTeX(四反斜线约定)。

7 个知识点

当前知识点

间断点的分类

本节你将掌握

  • 理解间断点的三种成因:无定义、极限不存在、极限不等于函数值。
  • 掌握间断点的分类:第一类(可去间断点、跳跃间断点)与第二类(无穷间断点、振荡间断点)。
  • 能对给定函数找出间断点并正确分类。

ffx0x_0 不连续,x0x_0 就是 ff 的间断点。间断有三种成因:ffx0x_0 无定义、极限不存在,或极限存在但不等于函数值。分类时先求左右极限 f(x0)f(x_0^-)f(x0+)f(x_0^+),再按极限是否存在、是否有限、是否相等来归类。

**第一类间断点**(左、右极限均存在且有限):若 f(x0)=f(x0+)f(x_0^-)=f(x_0^+)f(x0)\ne f(x_0)(或 ffx0x_0 无定义),称为**可去间断点**——只要把 f(x0)f(x_0) 重定义为该极限值,便可「修补」为连续,如 f(x)=x21x1f(x)=\dfrac{x^2-1}{x-1}x=1x=1;若 f(x0)f(x0+)f(x_0^-)\ne f(x_0^+),称为**跳跃间断点**,跳跃幅度为 f(x0+)f(x0)|f(x_0^+)-f(x_0^-)|,如 f(x)=sgn(x)f(x)=\mathrm{sgn}(x)x=0x=0

**第二类间断点**(至少一侧极限不存在或为无穷):若某侧极限为 ±\pm\infty 称**无穷间断点**(如 x=0x=0f(x)=1/xf(x)=1/x);若某侧极限振荡不定(如 x=0x=0f(x)=sin(1/x)f(x)=\sin(1/x))称**振荡间断点**。分类口诀:先判左右极限是否均存在有限——是则第一类(再分可去/跳跃),否则第二类(再分无穷/振荡)。

练习

2 题
未学