Материал: 2277

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

y

 

y

 

 

 

x

x

 

 

a

Р с. 86

Рис. 87

Пр мер

 

 

С1

не определена при x 0. В этой точке она имеет

Функц я y

x

lim f x ; lim f x (рис. 88).

разрыв второго рода.

 

x 0

x 0

и

y

 

 

 

 

Разрыв второго рода

 

 

x

 

 

Рис. 88

бА

Примеры:

 

 

Определить разрывы функций, изображенных на рис. 89 91.

1.

 

Д

 

 

 

 

И

 

 

Рис. 89

 

 

156

На рис. 89 изображен разрыв первого рода (скачок), не устранимый в точке x0 . Нарушен пункт 3 определения непрерывности:

lim f x

A; lim

f x B; A,B = const; A B.

x x0 0

x x0 0

 

С

в точке x0

имеет скачок, равный B A.

Функция f x

2.

 

 

и

 

бА

 

 

Рис. 90

Разрыв на рис. 90 – это разрыв первого рода (устранимый). Нарушены условия 1 и 4 развернутого определения непрерывности:

f x0 не существует, т. е. f x0

lim f x .

 

 

x x0

3.

Д

 

 

 

Рис. 91

И

 

 

На рис. 91 показан разрыв второго рода

 

lim

f (x) или lim f

(x) .

x x0

x x0

 

Такой разрыв часто называют бесконечным.

157

Примеры:

1. Определить точки разрыва графика функции

С

 

 

 

 

 

 

2x2 ,

x 1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y(x)

 

 

 

, 1 x 3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2,

 

 

 

 

 

При

с помощью

трех функцийy 2 x2;

Решен е.

Функц я

задана

y

 

1

 

;

y x 2.

 

 

 

этом функции y 2 x

2

и y x 2 непрерыв-

 

x 2

бА

 

 

ны, функц я y

 

1

 

не определена и поэтому разрывна при x 2.

 

 

 

 

 

 

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1; x 3, в

 

 

Исследуем в д разрыва в точке x 2 и в точках

которых стыкуются графики указанных выше функций.

 

 

 

 

a) x 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычисляем односторонние пределы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

1

 

 

 

;

 

 

lim

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2 x 2

 

 

x 2 x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д1

 

 

Пределы равны бесконечностям, значит,

 

x 2 точка разрыва

второго рода;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) x 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

Найдем односторонние пределы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim f (x) lim

2x2 2;

 

 

lim f (x) lim

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1 0

 

x 1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

x 1 0

 

 

x 1 0 x 2

x 1

Пределы слева и справа конечны, но не равны, поэтому в точке

функция имеет разрыв первого рода (скачок);

 

 

 

 

в) x 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim f (x) lim

 

 

1

1;

lim f (x)

lim x 2 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 3 0

 

x 3 0 x 2

 

 

x 3 0

 

 

x 3 0

 

 

158

Пределы слева и справа конечны и равны. Кроме того, функция определена при x 3 и y(3) 3 2 1, поэтому точка x 3 точка непрерывности функции.

2. Определить точки разрыва функции

y

x3

4

.

4x2

 

 

 

Решение. Функция определена на всей числовой оси, кроме точки

х = 0.

Исследуем поведение функции в окрестности точки х = 0. Для

этого выч сл м односторонние пределы

 

 

 

 

ли

 

 

x3

4

 

Сx3

4

 

 

 

 

lim

y lim

 

;

lim y

lim

 

 

.

x 0 0

x 0 0 4x2

 

x 0 0

x 0 0 4x2

 

 

Область

 

 

Получ , что в точке х = 0 имеет место разрыв второго рода, а

прямая х = 0 является вертикальной асимптотой графика функции.

3. Определ

точки разрыва функции y

2x 1

.

 

Решение.

 

 

(x 1)2

 

определения функции

 

 

D(y) = x ;1 1; .

Заданная функция непрерывна всюду, кроме точки x =1. Вычис-

лим её односторонниеАпределы в этой точке:

lim

2x 1

;

lim

2x 1

.

2

2

x 1 0

(x 1)

 

x 1 0

(x 1)

 

 

Д

Таким образом, точка x = 1 является для заданной функции точ-

кой разрыва второго рода, а прямая x = 1 –

вертикальной асимптотой.

Вопросы и задания для самопроверки поИразделу «Введение

в математический анализ» ([1,2,3,7,8,9,10,11], прил. 21–27)

1. Дайте определение функции.

2. Что такое область определения функции?

3. Какое множество называется множеством значений функции?

4. Приведите определение сложной функции.

5. Чем различаются явное и неявное задания функции?

159

6. Приведите определение и нарисуйте график показательной функции.

7. Как выглядят определение и график логарифмической функ-

ции?

 

 

 

 

 

 

 

8. Нарисуйте график функции y = sin x.

 

 

 

9. В каких точках равен 1 график функции y = cos x ?

 

 

10.

Укажите множество значений функции y = arcsin x.

 

 

11.

Какова область определения функции y = arccos x ?

 

 

12.

На как х промежутках функция y = tg x возрастает ?

 

13.

Нар суйте график функции y = arctg x .

 

 

14.

Дайте

обратной функции.

 

 

С

 

 

 

 

 

15.

Как

функц называют элементарными?

 

 

16.

Пр

вед те определение предела последовательности.

17.

Какая последовательность называется сходящейся?

 

 

18.

Что такое δ-окрестность точки x0?

 

 

 

19.

Нап ш те

 

предела функции при x x

0

.

определение

 

 

 

20.

В каком случае предел функции называется правым?

 

21.

Дайте определение предела функции при стремлении к точке

слева.

 

 

 

 

 

 

 

22.

Укажите нео ходимое и достаточное условие существования

предела функции в точке.

 

 

 

 

 

23.

Что означает «x »?

 

 

 

24.

Что означает «x »?

 

 

 

25.

НапишитебАопределение lim f x A.

 

 

 

 

 

x

 

 

 

26.

Что означает запись lim

f x A?

 

 

 

 

 

 

x

Дlim f x .

27.

Приведите определение

 

 

 

 

x x0

И

28.

Дайте определение

lim

f x .

 

 

 

x x0

 

29.

Что означает запись lim f x ?

 

 

 

x x0

30.Что называется бесконечно малой величиной (б.м.)?

31.Что такое бесконечно большая величина (б.б.)?

32.Сформулируйте теорему о связи б.м. и б.б. величин.

33.Укажите критерий существования предела функции.

34.Вспомните теоремы о пределе суммы, произведения и частного функций.

35.Напишите формулировку теоремы «о двух милиционерах».

160