二、函数在一点单侧连续的概念
【导语】
函数在一点单侧连续指的是函数在一点左连续或右连续。当研究分段函数在分端点,或
研究函数在其定义区间的端点的连续性时,都会碰到单侧连续的问题。本讲将介绍左连续和
右连续的概念,并给出函数在一点连续与左、右连续的关系。
【正文】
定义2设函数()fx在区间
000
(,]xx内有定义,若
0
0
lim()()
xx
fxfx
成立,则称函数
()fx在
0
x处左连续;
设函数()fx在区间
00
[,)xx内有定义,若
0
0
lim()()
xx
fxfx
成立,则称函数()fx在
0
x处
右连续.左连续与右连续统称为单侧连续.
对于分段函数,在分段点处我们只能首先讨论它的单侧连续性;对于定义在区间[,]ab上
的函数,在区间端点我们也只能讨论它的单侧连续性.
若函数()fx在区间(,)ab内的每一点都连续,就说()fx在该区间内连续.一般地,用
(,)Cab表示所有在区间(,)ab内连续的函数,即()(,)fxCab表示函数()fx在区间(,)ab内
的每一点都连续.
若函数()fx在区间(,)ab内的每一点都连续,且在x
a处右连续,在xb处左连续,
则说()fx在区间[,]ab上连续.一般地,用[,]Cab表示所有在区间[,]ab上连续的函数.
定理1(连续与单侧连续的关系)函数()fx在
0
x
处连续的充分必要条件是:()fx在
0
x
处既是左连续又是右连续.
例1判断取整函数[]yx在整数点的单侧连续性.
解对任意的整数n,当(1,)xnn时,根据取整函数的定义可知
[]1yxn,
所以
lim[]1
xn
xn
.
当[,1)xnn时,有[]yxn,所以
lim[]
xn
xn
.
因为[]nn,所以
lim[][]
xn
xn
,
lim[][]
xn
xn
.
故取整函数[]yx在整数点右连续,但并不左连续.
例2已知函数
2
ln(1)
,0
()
1,0,
x
x
fx
x
xx
,
≥
判断()fx在0x处的连续性.
解因为(0)1f,且
000
ln(1)
lim()limlim1
xxx
xx
fx
xx
,
所以
0
lim()(0)
x
fxf
.即()fx在0x处左连续.
又因为
2
00
lim()lim(1)1
xx
fxx
,
所以
0
lim()(0)
x
fxf
.即()fx在0x处右连续.
由于()fx在0x处既是左连续又是右连续,所以()fx在0x处连续.
例3当常数,ab取什么值时,函数
,0,
e1
(),0,
5,0
ax
xbx
fxx
x
x
在0x处连续?
解因为
000
e1
lim()limlim
ax
xxx
ax
fxa
xx
,且(0)5f,
所以当且仅当5a时函数()fx在0x处左连续.
又因为
00
lim()lim()
xx
fxxbb
,
所以当且仅当5b时函数()fx在0x处右连续.
综上可知,当且仅当5a,5b时,函数()fx在0x处连续.
【本讲总结与下讲预告】
本讲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;了解了利用左、右连续处理相关问题的常用方法。下一讲将介绍函数间断点的分类情
况。
本文发布于:2022-12-07 14:03:34,感谢您对本站的认可!
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