Математический анализ. Саакян Г.Р. - 15 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

15
Из замечательных пределов (или следствий из них) получаем наиболее
употребительные эквивалентности:
0
~sin
x
xx
,
0
~)1ln(
+
x
xx
,
0
~1
x
x
xe
,
0
~1)1(
+
x
xx
μ
μ
,
0
~
x
xxtg ,
n
n
n
n
n
n
xaaxaxaxa ~...
01
1
1
++++
при
x
(
0
n
a
).
8. Непрерывность функции. В определении предела функции при
a
x
подчеркивалось, что значение
a
не учитывается при вычислении предела. Это
значение даже может не входить в область определения функции )(
f
D
; если же
)(
f
D
a , то значение b предела функции может не совпадать со значением
)(a
f
. Однако особый интерес представляет именно случай, когда )(
f
D
a и
)()( a
f
x
f
.
Определение
. Функция
f
, определенная в некоторой окрестности )(aU ,
называется непрерывной в точке
a
, если
)()(lim afxf
ax
=
, т.е.
=
xfxf
axax
lim)(lim
.
На языке «
ε
δ
» это определение выглядит так: функция
f
, определенная
в некоторой окрестности )(aU , называется непрерывной в точке a , если для
0>
ε
:0>
δ
ε
<
|)()(| a
f
x
f
для
:
x
δ
<
|| a
x
.
Определение
. Функция
f
называется непрерывной на множестве
R
,
если она непрерывна в каждой точке этого множества.
Теорема 14
(об арифметических операциях с непрерывными функциями).
Если функции )(
x
f
и )(
x
g
непрерывны в точке a, то этим же свойством обла-
дают функции
)()(
x
g
x
f
±
,
)()(
x
g
x
f
и
)(
)(
xg
xf
(последняя при условии, что
0)( a
g
).
Δ
Эта теорема непосредственно вытекает из теоремы об арифметических опера-
циях с пределами.
Теорема 15
(о непрерывности сложной функции). Пусть функция
)(
x
f
не-
прерывна в точке a
x
=
, а другая функция )(t
g
x
=
непрерывна в точке bt = , при-
чем )(b
g
a = . Тогда сложная функция ))(()( t
g
f
tF
=
непрерывна в точке bt = ,
т.е.
)()(lim bFtF
bt
=
.
Δ
Этот результат следует из теоремы о замене переменной в пределах.
9. Непрерывность элементарных функций. Основными элементарными
функциями принято считать следующие функции:
                                                                                            15

     Из замечательных пределов (или следствий из них) получаем наиболее
употребительные эквивалентности:
                       sin x ~ x ,    ln(1 + x) ~ x ,
                                        x→0                      x→0
                                                             μ
                               x
                           e −1~ x ,                  (1 + x) − 1 ~ μ x ,
                                      x→0                        x→0
                                                tg x ~ x ,
                                                    x→0
                 n             n −1
             a n x + an −1 x          + ... + a1 x + a0 ~ a n x n при x → ∞ ( a n ≠ 0 ).
         8. Непрерывность функции. В определении предела функции при x → a
подчеркивалось, что значение a не учитывается при вычислении предела. Это
значение даже может не входить в область определения функции D( f ) ; если же
a ∈ D ( f ) , то значение b предела функции может не совпадать со значением
 f (a ) . Однако особый интерес представляет именно случай, когда a ∈ D( f ) и
 f ( x) → f (a) .
         Определение. Функция f , определенная в некоторой окрестности U (a ) ,
называется непрерывной в точке a , если
                          lim f ( x) = f (a) , т.е. lim f ( x) = f ⎛⎜ lim x ⎞⎟ .
                          x→a                       x→a              ⎝ x→a ⎠
         На языке « ε – δ » это определение выглядит так: функция f , определенная
в некоторой окрестности U (a ) , называется непрерывной в точке a , если для
∀ ε > 0 ∃ δ > 0 : | f ( x) − f (a ) | < ε для ∀ x : | x − a | < δ .
         Определение. Функция f называется непрерывной на множестве D ⊂ R ,
если она непрерывна в каждой точке этого множества.
         Теорема 14 (об арифметических операциях с непрерывными функциями).
Если функции f (x) и g (x) непрерывны в точке a , то этим же свойством обла-
                                                          f ( x)
дают функции f ( x) ± g ( x) , f ( x) ⋅ g ( x) и                   (последняя при условии, что
                                                         g ( x)
g (a ) ≠ 0 ).
Δ  Эта теорема непосредственно вытекает из теоремы об арифметических опера-
циях с пределами. ▲
       Теорема 15 (о непрерывности сложной функции). Пусть функция f (x) не-
прерывна в точке x = a , а другая функция x = g (t ) непрерывна в точке t = b , при-
чем a = g (b) . Тогда сложная функция F (t ) = f ( g (t )) непрерывна в точке t = b ,
т.е. lim F (t ) = F (b) .
     t →b

Δ  Этот результат следует из теоремы о замене переменной в пределах. ▲
     9. Непрерывность элементарных функций. Основными элементарными
функциями принято считать следующие функции: