当前课程知识点:微积分——极限理论与一元函数 > 第三章 连续函数 > 第一节 连续函数的概念与性质 > 间断点的分类
刚才我们介绍了函数在一点连续的定义
那如果函数在一点不连续
那这样的点我们叫函数的间断点
接下来我们简单介绍一下关于函数间断点的分类
间断点的分类就是在不同的课程里面
实际上有不同的说法
那在我们微积分课程里面
我们一般的分类方式是把间断点分成两类
第一类间断点
那什么叫第一类间断点
简单的说也就是说
如果函数在一点它的左极限
与函数在这点它的右极限都存在
但是函数在这点它不连续
那么这个时候我们就说x0
是这个函数f(x)的第一类间断点
这是关于第一类间断点的这个定义
有了这个定义之后我们当然知道
对函数的间断点你有没有办法判断
它是不是第一类间断点了
就看它不间断的地方左极限和右极限是不是都存在
在这情况下因为左右极限是两个具体的数值
两个具体的数值从相等和不等的关系来讲
无非就是相等和不等两种情况
所以在第一类间断点里面
我们有时候也说一个间断点是可去的或者叫可去型的
所谓可去或者是可去型间断点指的是什么
指的是它左右极限不仅都存在
而且左右极限值还相等
这时候这样的间断点就叫可去型间断点
然后还一个就是所谓跳跃型的
什么叫跳跃型或者跳跃间断点
指的是它左右极限是都存在但是左右极限的值不相等
这样的间断点我们就把它叫跳跃型间断点
譬如说我们前面曾经说过这样的函数
说f(x)等于sinx比上x
再譬如说我们常见的δ函数
它的定义是这样子的
x不取0时 它取0
x等于0时 它的函数值等1
那么这个函数我们知道它在x趋向0时的极限是0
但是因为它的函数值等1
所以说x=0这个点也是它的间断点
因为它在0这点的左右极限都是等0的
所以说这仍然是个可去型间断点
比如接下来我们看一下所谓跳跃型间断点的例子
你比如说我们前面曾经介绍过的符号函数
这个符号函数因为它的定义是这样子的
在x大于0时它取1
x等0时 它等0
x小于0时 它取-1
那么对这个函数来说 我们很容易看出来
它在0这点的右极限是1 左极限是-1
这就是一个左右极限都存在但是不相等的例子
所以说对这个函数来说x=0就应该是它的跳跃型间断点
再譬如说我们经常碰到的所谓的取整函数
那么取整函数在任何一个整数点处
那么它的右极限应该就是这个整数
而它的左极限应该是这个整数减1
所以说取整函数在任何一个整数点处
它的左右极限是都存在的
但是它是不相等的
所以说任何一个整数点
都是这个取整函数的跳跃型间断点
我想这是我们所谓的第一类间断点
就是如果我们进一步细分
可以给它分成可去型和跳跃型间断点
那么第二类间断点
第二类间断点在微积分课程里面我们经常这样说
不是第一类间断点我们通称为第二类的间断点
这当然也是间断点的一种说法
但是如果我们进一步细说的时候可以这样说
也就是说函数在一点它的左极限和右极限中
至少有一个不存在
这样的间断点我们就称为第二类间断点
譬如说我们这个函数
f(x)等于e的x分之一次方
x=0它没有定义
所以这个函数在x等于0它一定是间断的
而且我们知道x大于0趋向于0时
这个f(x)应该是一个正无穷大量
所以说这个函数在0这点的右极限是不存在的
那它当然就是第二类间断点
关于第二类间断点的例子你再譬如说
f(x)等于sin x分之一
它在x=0也是没定义的
而且我们知道无论是它的左极限还是它的右极限
它都不存在
这当然也是它的一个第二类间断点
当然大家在看一些课外书籍的时候
你可能会注意到这样
说有时候说一个点是一个函数的无穷型间断点
那无穷型间断点主要指的是什么
譬如说x=0是这个函数的无穷型间断点
因为在它的左右极限里面尽管有的不存在
但是它在左极限这个极限过程里面它是一个无穷大量
还有时候大家可能会看到
说一个点是一个函数无穷次振荡型间断点
那指的是什么
譬如这个例子x=0应该就是这个函数的无穷次振荡型间断点
因为大家能够想象出来
在x趋向于0的过程中sin x分之一是在正负一之间来回振荡的
在我们微积分课程里面对第二类间断点
我们一般不再细分
所以说如果我们说的细一点
函数的间断点可以说有可去型间断点
有跳跃型间断点 还有第二类间断点
那我们最后看一个例子
就是说我们有一个函数
f(x)等于 lnx除上x方减1
那就请大家把这个函数的间断点找出来
并把间断点的类型说清楚
那对这个问题来说大家看
因为这里有一个对数函数
所以说这个函数的定义域应该就是大于0
也就是0到正无穷这个半无穷区间
而在这个范围上实际上这个分母应该有一个等于0的点
也就是x=1时分母会等0的
也就是这个函数在x=1这点它是没定义
所以说我们真正考虑这个函数定义域的时候
应该是把1这点给抠掉
那它在x=1这点没定义 当然它就是间断的
那它到底是什么间断点我们主要看一下
这个极限也就是让x大于1趋向1
或者是小于1趋向1我们来考虑
这个地方我们来看一下x趋向于1
然后底下我们给它写成是x加1乘上x减1
上面这个lnx我们给它写成是 1加上x减1
这样写我们之所以这样处理是因为我们知道
在x趋向于1的过程中 x-1这个因子是趋向于0的
那么我们利用前面得到的极限关系式
就知道这一部分在这个极限过程下极限是1
而前面这一部分它的极限应该是二分之一
所以说我们没有分左极限右极限
我们直接考虑它的极限
利用前面我们得到的结果
知道这个函数在1这点的极限是二分之一
这说明x等于1这个间断点是这个函数的可去型间断点
关于一个一般函数怎么找间断点的问题
实际上就是如果是分式函数当然就是找它没有定义的点
那自然是间断点
如果是带有特殊给出定义的函数
那就要看看它特殊给出定义的点是不是连续的
也就是说那也可能是间断点
我想就是说最后来说一个问题
就是关于间断点的分类
你譬如说我们有时候要讨论单调函数
如果一个函数在某个区间上有定义
它又是单调函数的时候
那大家想单调函数的间断点只可能是第几类间断点
它的答案应该是单调函数的间断点
只能是第一类间断点
而且只能是跳跃型间断点
那大家能不能想清楚为什么
-序言
--序言
-第一节 实数集的界与确界
--实数集的界
--实数集的确界
-第一节思考与练习
--思考题
--练习题
-第二节 函数的概念
--分段函数与隐函数
-第二节思考与练习
--思考题
--练习题
-第三节 函数的运算
--函数的反函数
-第三节思考与练习
--思考题
--练习题
-第四节 函数的初等性质
--函数的凸性
-第四节思考与练习
--思考题
--练习题
-第五节 初等函数
--初等函数
-第五节思考与练习
--思考题
--练习题
-第六节 极坐标方程与参数方程表示的几种曲线
-第一节 数列极限的概念与性质
--无穷大量
-第一节思考与练习
--思考题
--第二章 极限论--第一节思考与练习
-第二节 数列极限存在的充分条件
--单调有界收敛定理
-第二节思考与练习
--思考题
--第二章 极限论--第二节思考与练习
-第三节 Bolzano定理与Cauchy收敛准则
-第三节思考与练习
--思考题
--第二章 极限论--第三节思考与练习
-第四节 函数极限的概念与性质
--函数极限的概念
--函数极限的性质
-第四节思考与练习
--思考题
--第二章 极限论--第四节思考与练习
-第五节 函数极限的运算
-第五节思考与练习
--思考题
--第二章 极限论--第五节思考与练习
-第六节 无穷小量及其(阶的)比较
--无穷小量的比较
-第六节思考与练习
--思考题
--第二章 极限论--第六节思考与练习
-第一节 连续函数的概念与性质
--间断点的分类
--连续函数的性质
-第一节 思考与练习
--思考题
--第三章 连续函数--第一节 思考与练习
-第二节 闭区间上连续函数的性质
-第二节 思考与练习
--思考题
--第三章 连续函数--第二节 思考与练习
-第三节 函数的一致连续性
--一致连续的概念
-第三节 思考与练习
--思考题
--第三章 连续函数--第三节 思考与练习
-第一节 导数与微分的概念
--导数的概念
--导数的几何意义
--微分概念
-第一节 思考与练习
--思考题
--第四章 导数与微分--第一节 思考与练习
-第二节 导数与微分的运算
--导数的四则运算
--反函数求导法
-第二节 思考与练习
--思考题
--第四章 导数与微分--第二节 思考与练习
-第三节 几种特殊函数的求导法、高阶导数
--高阶导数
-第三节 思考与练习
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--第四章 导数与微分--第三节 思考与练习
-第一节 微分中值定理
--Fermat定理
--Rolle定理
-第一节 思考与练习
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--第五章 导数应用--第一节 思考与练习
-第二节 L'Hospital 法则
--0/0型不定式
--∞/∞型不定式
--其他形式的不定式
-第二节 思考与练习
--思考题
--第五章 导数应用--第二节 思考与练习
-第三节 函数的单调性与极值
--函数的单调性
--函数的极值
--函数最值的求法
-第三节 思考与练习
--思考题
--第五章 导数应用--第三节 思考与练习
-第四节 函数的凸性与拐点
--函数凸性的判别法
--拐点
--曲线的渐近性
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-第五节 Taylor 公式
-第五节 思考与练习
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--第五章 导数应用--第五节 思考与练习
-第一节 概念与性质
--原函数的概念
--6-1视频纠正
-第一节思考与练习
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--第六章 原函数与不定积分--第一节思考与练习
-第二节 换元积分法
--第一换元法
--第二换元法
-第二节思考与练习
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--第六章 原函数与不定积分--第二节思考与练习
-第三节 分部积分法
--分步积分法
-第四节 有理函数的积分
--html
--第六章 原函数与不定积分--第四节思考与练习
-第五节 简单无理式的积分
--无理函数的有理化
--第六章 原函数与不定积分--第五节思考与练习
-第一节 积分概念与积分存在条件
--定积分的概念
-- 函数的可积性
--第七章 定积分--第一节思考与练习
-第二节 定积分的性质
--定积分的性质
--定积分性质的应用
-第三节 变上限积分与Newton—Leibniz公式
--变上限积分
--复合变限积分
--定积分的计算
--第七章 定积分--第三节思考与练习
-第四节 定积分的换元积分法与分部积分法
--第七章 定积分--第四节思考与练习
-第五节 定积分的几何应用
--平面区域的面积
--曲线的弧长
--平面曲线的曲率
--第七章 定积分--第五节思考与练习
-第六节 定积分的物理应用
--物理应用简介
-第七节 反常积分
--反常积分
--其他无穷积分
--第七章 定积分--第七节思考与练习
-第一节 数项级数的概念与性质
--第八章 级数--第一节 思考与练习
-第二节 正项级数的收敛判别法
--第八章 级数--第二节 思考与练习
-第三节 任意项级数
--交错项级数
--绝对值判敛法
--第八章 级数--第三节 思考与练习
-第四节 函数级数
--第八章 级数--第四节 思考与练习
-第五节 幂级数
--Abel判别法
--收敛半径与收敛域
--幂级数的分析性质
--幂级数求和
--第八章 级数--第五节思考与练习
-第六节 傅里叶级数
--三角函数的正交性
--第八章 级数--第六节思考与练习