函数连续的条件举例,证明函数连续的三个条件

首页 > 教育培训 > 作者:YD1662023-06-19 12:35:36

莱昂哈德·欧拉(Leonhard Euler,1707年4月15日-1783年9月18日)

欧拉对“七桥问题”的解决,远不是只创立了一个一笔画理论,它还是一门更为复杂的数学分支——拓扑学(Topology)的开端,“连续”与“间断”的概念将进一步得到升华,我们后文再做介绍。

2.微积分中的连续概念

17世纪牛顿(Newton)和莱布尼兹(Leibniz)发明微积分以后,数学发展则完成了由古典数学向近代数学的转换。人们开始从严格定义的角度来思考“连续”与“间断”的概念。

在直角坐标系中,已知一个函数,我们都学过描点连线的方法来画它的图像。那么这条线就有可能是连续的,也有可能是断开的,那么如何对这种连续或断开做一个精确的定义呢?这就要回到微积分的起源。

牛顿发明微积分,当初是为了解决求变速运动的物体在某一时刻的瞬时速度这一问题,采用的方法就是:先求出在一个小时间段内的平均速度,再让这个时间段无限趋近于0,得到的就是“一瞬间”的速度。这里就涉及到“无穷小量”这个概念,于是“极限”的概念就产生了。

函数连续的条件举例,证明函数连续的三个条件(5)

所谓函数在一点的极限,通俗的讲就是当自变量x无限靠近某个数a的时候,它所对应的因变量y也向某个数L无限靠近,这时我们就说当x趋近于a时函数的极限是L。

比如上面那个图可以清晰的看出来当x无限向2靠近的时候,y值就无限的向3靠近,于是我们就说x趋近于2时函数的极限是3。

极限的英文单词是“limit”,因此我们采用如下符号来表示x趋近于a时函数的极限是L:

函数连续的条件举例,证明函数连续的三个条件(6)

那么极限和连续又有什么关系呢?我们来看下面一幅图:

函数连续的条件举例,证明函数连续的三个条件(7)

这个函数在2这一点就是断开的。再来分析一下,如果把它想象成是一条马路的话,2这一点就是有一个洞。你开着车子在这条路上走,当走到2点时如果不刹车就会掉到洞里,这就是断开的概念。如果想让它连续就需要有东西来把这个洞给补上,用什么补呢,显然就是2这一点的函数值f(2)。

但是你的f(2)必须恰好放到洞里面,如果放在其它地方依然是堵不上的,比如下面这种情况:

函数连续的条件举例,证明函数连续的三个条件(8)

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