Непрерывность функции и предельный переход

Предельный переход

Нахождение этого числа А по функции f называют предельным переходом. В школьном курсе предельный переход будет встречаться в двух основных случаях.

1. Предельный переход в отношении ∆f/∆x при нахождении производной.

2. При определении непрерывности функции.

Непрерывность функции

Функция называется непрерывной в точке х0, если f(x) стремится к f(x0) при стремлении x к x0. При этом: f(x) – A = f(x) – f(x0) = ∆f. 
Это означает, что |∆f| будет малым при малых |∆x|. Если описывать словами, то малым изменениям аргумента соответствуют малые изменения значения функции.

Функции, которые встречаются в школьном курсе математики, например, линейная функция, квадратичная функция, степенная функция и другие, непрерывны в каждой точке области, на которой они определены. У этих функций графики изображаются непрерывными кривыми линиями.

На этом факте основывается способ построения графика функции «по точкам», которым мы обычно пользуемся. Но прежде чем им пользоваться, необходимо выяснить действительно ли рассматриваемая функция будет непрерывна. Для простых случаев это можно сделать на основании определения непрерывности, которое мы дали выше.

Например: докажем, что линейная функция непрерывна в каждой точке числовой прямой y = k*x + b.

Согласно определению, нам нужно показать, что |∆f| становится меньше любого наперед заданного числа h>0, при малых |∆x|

|∆f| = |f(x0 +∆x) – f(x0)| = |(k*(x0+ ∆x) +b) – (k*x0+ b)| =|k|*|∆x|. 

Если взять |∆x| >h/|k| при k не равном нулю, то |∆f| будет меньше любого h>0, что и требовалось доказать.

Правила предельного перехода

При использовании операции предельного перехода следует руководствоваться следующими правилами.

1. Если функция f непрерывна в точке x0, то ∆f стремится к нулю при стремлении ∆х к нулю.

2. Если функция f имеет производную в точке х0, то ∆f/∆x стремится к f’(x0) при стремлении ∆x к нулю.

3. Пусть f(x) стремится к A, g(x) стремится к B при стремлении х к х0. Тогда:

f(x) + g(x) стремится к A + B;

f(x)*g(x) стремится к A*B;

f(x)/g(x) стремится к A/B ( при B не равном нулю).

Нужна помощь в учебе?