当前课程知识点:微积分(先修课) > 第二章 连续函数 > 2.1 连续函数的概念 > 2.1.2 在一点的单侧连续性
同学们大家好
欢迎来到大学先修课
微积分课程
今天我们介绍
第二章
连续函数
第一节
连续函数的概念2
前面
我们研究了
函数在一点
连续的概念
在这一讲中
我们来讨论
函数在一点
单侧连续性的内容
函数在一点的单侧连续性
是指的
函数在一点
它的左连续
或者是右连续
在我们讨论
分段函数在分段点
或者是研究
函数
在它的定义域的
区间段点的连续性时
我们都会碰到
单侧连续的问题
在这一讲中
我们将介绍
左连续
和右连续的概念
并给出
函数在一点
它的连续性
与左右连续的关系
函数
在一边单侧连续的概念
我们给出
函数在一点
左连续
和右连续的定义
我们假设函数f(x)
在区间
X0减δ0到X0
是有定义的
如果
函数f(x)
在x0这点的左极限存在
并且
等于它在x0这点的函数值
我们就称
函数f(x)在x0处是左连续的
同样
如果函数
f(x)在x0
到x0加δ
这个区间内有定义
如果
它在x0这一点的右极限存在
并且
等于它在x0这点的函数值
我们就称
函数f(x)在x0点处是右连续的
左连续
和右连续
我们统称为
单侧连续
这就是函数在一点
左连续
和右连续的定义
对于分段函数来说
在分段点处
我们只能首先
考虑它的单侧连续性
如果一个函数
在闭区间上有定义
那么
在区间端点
我们也只能讨论
它的单侧连续性问题
有了函数
在一点的连续概念
以及
左连续
和右连续的概念之后
我们有时候也说
一个函数
在开区间上
是一个连续函数
这指的是
函数在开区间内
任何一点
都是连续的
有时候我们说
函数在闭区间上
也是一个连续函数
这指的是
在这个闭区间内
任何一点
都是连续的
而在闭区间的左端点
它是右连续的
而在闭区间的右端点
它应该是左连续的
下面我们来看一下
函数
在一点连续
与左右连续的关系
根据
函数在一点极限存在的充分必要条件是
它在这一点的左极限
和右极限都存在
而且
左右极限值相等
我们直接就可以得到
下面这个定理
函数
f(x)
在x0处连续的充分必要条件是
f(x)
在x0这一点处它既是左连续的
又是右连续的
这个定理
也是我们讨论
函数在一点是否连续的
理论根据
在讨论
具体函数
在一点的连续性时
我们总是
先看一看
它是否在这点
存在左极限
而且左极限
是否等于这点的函数值
然后再看
它在这点
是否存在右极限
右极限
是否
也等于这点的函数值
下面
我们看几个具体的例子
我们判断下
取整函数
它在整数点的单侧连续性问题
根据
取整函数的定义
我们知道
对于任意的整数n
当x大于n减1
小于n时
那么
x定义的函数值
应该就等于n减1
所以
在x
小于n
趋向n时
这个取整函数的
函数值的极限
应该就是n减1
而如果
x是大于等于n
小于n加1时
那么
它的取整函数的函数值
就等于n
所以
这时候
这个取整函数
在x大于n趋向n时的极限
应该等于n
而
取整函数
在n这点的函数值
应该是n
所以
我们知道
在
x等于n这点
取整函数的左极限
是不等于函数值的
而它的右极限
是等于函数值的
所以
取整函数
在整数点
它应该是右连续的
但是
它并不是左连续的
我们再来看
第二个例题
我们假设
f(x)是一个分段函数
在x小于0时
它的函数值
就是1减x的自然对数
除上x
在x大于等于0时
它的函数值
就是x平方减1
我们来判断一下
这个函数
在x等于0这一点的连续性
首先我们知道
它在0这一点的函数值
是等于负1的
而且
它在0这点的左极限
就等于
1减x的自然对数除上x
在x小于0趋向0时的极限
根据我们前面介绍的
等价无穷小代换的方法
也就等于
负x除上x
在x小于0趋向于0时的极限
所以说
它在这一点的左极限
等于负1
这也就是说
函数
f(x)
在x等于0这一点
是左连续的
f(x)在0这点的右极限
就等于x平方减1
在x大于0趋向0时的极限
右极限
也等于负1
也是等于
它在0这点的函数值
所以
函数f(x)
在x等于0
也是右连续的
因为
它在这一点
既是左连续的
又是右连续的
所以
f(x)
在x等于0这点是连续的
下面
我们来看第三道例题
我们假设
f(x)是一个分段函数
在x大于0时的函数值
是x加b
x等于0时的函数值
等于5
x小于0时的函数值
是一个分式的值
这个分式的分子
是e的a乘x次方减1
分母是x
我们来看一下
当参数ab是什么值时
这个函数
在x等于0处
是连续的
因为
函数f(x)在0这点的左极限
就等于
e的ax次方减1
除上x
在0这点的左极限
我们利用等价无穷小代换
这个极限
也就等于
ax除上x
在0这点的左极限
所以
这个左极限值就等于a
由于
函数在0这点的值
是等于5
所以
我们知道
当且仅当
a等于5时
函数f(x)在x等于0处
是左连续的
类似的
我们来求函数
f(x)在0这点的右极限
也就是要求
x加b在0这点的右极限
这个极限值等于b
所以
我们知道
当且仅当
b等于5时
函数f(x)
在x等于0处是右连续的
这样
我们就知道
当a等于5
b也等5时
函数f(x)
在x等于0处
是连续函数
在这讲一中
我们介绍了
函数在一点
左连续和右连续的概念
给出了
函数在一点连续
与左右连续的关系
通过例题
我们了解了
利用左右连续
处理相关问题的
常用方法
在下一讲中
我们将介绍
函数
在一点间断的概念
以及
间断点的分类情况
谢谢同学们
下一讲 再见
-0.1 绪论
--0.1.1 绪论
-1.1 极限概念引例
--第1.1节测试 极限概念引例
-1.2 极限的概念
--第1.2节测试 极限的概念
-1.3 极限的性质
--第1.3节测试 极限的性质
-1.4 极限的运算
--第1.4节测试 极限的运算
-1.5 夹逼定理与单调有界收敛定理
--第1.5节测试(1) 夹逼定理与单调有界收敛定理
--第1.5节测试(2) 夹逼定理与单调有界收敛定理
-1.6 两个重要的极限
--第1.6节测试 两个重要的极限
-1.7 无穷小量
--第1.7节测试 无穷小量
-2.1 连续函数的概念
--第2.1节测试 连续函数的概念
-2.2. 初等函数的连续性结论
--第2.2节测试 初等函数的连续性结论
-2.3 连续函数的性质
--第2.3节测试 连续函数的性质
-3.1 导数与导函数
--第3.1节测试 导数与导函数
-3.2 微分
--3.2.1 微分
--第3.2节测试 微分
-3.3 导数的运算
--第3.3节测试 导数的运算
-3.4 隐函数与参数方程确定的函数的导数、对数求导法
--3.4.1 隐函数与参数方程确定的函数的导数、对数求导法
--第3.4节测试 隐函数与参数方程确定的函数的导数、对数求导法
-3.5 高阶导数
--第3.5节测试 高阶导数
-4.1 极值和极值点
--第4.1节测试 极值和极值点
-4.2 微分中值定理
--第4.2节测试 微分中值定理
-4.3 洛必达法则
--第4.3节测试(1) 洛必达法则
--第4.3节测试(2) 洛必达法则
-4.4 函数单调性的判定
--第4.4节测试 函数单调性的判断
-4.5 函数的极值及其求法
--第4.5节测试 函数的极值及其求法
-4.6 函数的最值及其应用
--第4.6节测试 函数的最值及其应用
-4.7 曲线的凸性和拐点
--第4.7节测试 函数的凸性和拐点
-4.8 曲线的渐近线
--第4.8节测试 曲线的渐近线
-4.9 泰勒(Taylor)公式
--第4.9节测试 泰勒公式
-4.10 原函数与微分方程初步
--第4.10节测试 原函数与微分方程初步
-5.1 定积分问题举例
-5.2 定积分的概念
--第5.2节测试 定积分的概念
-5.3 定积分的基本性质
--第5.3节测试 定积分的性质
-5.4 微积分基本定理
--第5.4节测试 微积分基本定理
-5.5 定积分的几何应用
--第5.5节测试 定积分的几何应用
-5.6 定积分的物理应用
-6.1 换元积分法
--第6.1节测试 换元积分法
-6.2 分部积分法
--第6.2节测试 分部积分法
-6.3 有理函数的积分法
--第6.3节测试 有理函数的积分法
-6.4 定积分应用举例
--第6.4节测试 定积分应用举例
-6.5 反常积分
--第6.5节测试 反常积分
-7.1 无穷级数
--第7.1节测试 无穷级数
-7.2 正项级数
-7.3 比值判敛法和根式判敛法
--第7.3节测试 比值判敛法和根式判敛法
-7.4 一般项级数
--第7.4节测试 一般项级数
-7.5 幂级数
-7.6 函数的幂级数
--第7.6节测试 函数的幂级数
-7.7 泰勒级数
--第7.7节测试 泰勒级数
-7.8 幂级数的简单应用
-8.1 一阶可求解常微分方程
--第8.1节测试 一阶可求解常微分方程
-8.2 一阶线性微分方程
--第8.2节测试 一阶线性微分方程
-8.3 二阶线性常系数微分方程
--第8.3节测试 二阶线性常系数微分方程
-8.4 常系数微分方程简单应用举例
-期末考试
--期末考试说明
-期末考试--期末考试