Естественные науки

Непрерывность функции

Когда мы говорим о непрерывной функции на интервале (слово "открытый" тут неуместно, т. к. интервал уже предполагает открытость и получилась бы тавтология) , то мы имеем в виду, что она непрерывна в любой точке этого интервала, а именно, существуют оба односторонних предельных значения функции в этой точке, эти пределы равны друг другу и равны значению функции в этой точке. Это - необходимое и достаточное условие непрерывности функции, которое следует из самого определения непрерывности.
Вместо интервала мы можем иметь полуинтервал. Тогда одна из границ его не включается в него, а вторая - включается. Пусть включается левая граница, а правая - нет. Тогда непрерывность функции на таком полуинтервале означает, что функция непрерывна на интервале, который входит состав полуинтервала (интервал получается из полуинтервала путём исключения границы, включённой в полуинтервал, в нашем случае это - левая граница) , а также непрерывна справа в левой границе полуинтервала (которая включена) , что означает, что достаточно существование только правого одностороннего предела при стремлении аргумента к точке - левой границе, и этот предел должен быть равен значению функции в этой точке.
Итак, непрерывность на полуинтервале с включённой левой границей и исключённой правой означает непрерывность функции в любой внутренней точке полуинтервала и непрерывность справа в левой границе полуинтервала.
Аналогично, непрерывность на полуинтервале с включённой правой границей и исключённой левой означает непрерывность функции в любой внутренней точке полуинтервала и непрерывность слева в правой границе полуинтервала.
Когда обе границы включены, мы имеем отрезок. Непрерывность функции на нём означает во-первых непрерывность функции в любой внутренней точке отрезка (т. е. непрерывность на интервале, получающемся из отрезка путём исключения обеих его границ) , во-вторых - непрерывность справа в левой границе отрезка, и в-третьих - непрерывность слева в правой его границе. Все эти три условия должны выполняться одновременно.
Интервал, полуинтервал и отрезок объединяют общим названием - промежуток. Отрезок - это закрытый промежуток (оба конца включены) , полуинтервал - полуоткрытый промежуток (левый конец включён, правый - нет, либо наоборот) , отрезок - открытый промежуток (оба конца исключены) .
Непрерывность функции на промежутке предполагает знание о том, какой тип промежутка мы имеем (отрезок, полуинтервал или интервал) .
Что касается существования производной функции на промежутке, то различают левую производную, правую производную и производную (без определения левая-правая) , предполагающую наличие и равенство обеих производных в точке - и левой и правой) .
Точно так же, как определяют непрерывность функции на промежутке, можно определить дифференцируемость функции на промежутке. Дифференцируемость на интервале означает существование производной в любой точке интервала, дифференцируемость на полуинтервале означает существование производной в любой внутренней точке полуинтервала, а также существование односторонней производной на включённой границе полуинтервала (правой производной - на левой границе, левой производной - на правой границе) , дифференцируемость на отрезке означает существование производной в любой внутренней точке отрезка, существование правой производной на левой его границе и левой производной - на правой границею
Если функция дифференцируема на промежутке, то она непрерывна на этом промежутке. Но непрерывная на промежутке функция может не быть дифференцируемой на нём.
GА
Geno Андриадзе
51 251
Лучший ответ