Ce cere programa
Tema este unitatea XI.2 a programei de BAC pentru profilul real, partea despre funcții continue; se învață în clasa a XI-a, după limitele de funcții, pe noțiunea cărora se bazează definiția continuității. Programa cere noțiunea de funcție continuă într-un punct, punctul de discontinuitate, continuitatea pe o mulțime, criteriile de continuitate, continuitatea funcțiilor elementare și teorema Bolzano–Cauchy despre anularea funcției. Intuitiv, graficul unei funcții continue pe un interval este o linie fără întreruperi, pe care o desenezi dintr-o singură trăsătură.
Definiția
Fie f:E→R și x0∈E un punct de acumulare al lui E. Funcția este continuă în x0 atunci când limita ei în x0 există și coincide cu valoarea f(x0): x→x0limf(x)=f(x0). Practic verifici trei lucruri: f este definită în x0, limita există, limita este egală cu f(x0). Un punct izolat al domeniului este, prin definiție, punct de continuitate, de aceea continuitatea se studiază în punctele de acumulare. Un punct x0∈E în care f nu este continuă se numește punct de discontinuitate.
Criterii de continuitate
Manualul dă trei formulări echivalente, pentru x0∈E:
- cu ε și δ: pentru orice ε>0 există δ>0 astfel încât ∣x−x0∣<δ⇒∣f(x)−f(x0)∣<ε;
Ultimul este cel pe care îl folosești la funcțiile definite pe porțiuni.
Continuitate laterală și pe o mulțime
Funcția este continuă la stânga în x0 dacă f(x0−0)=f(x0) și continuă la dreapta dacă Într-un punct interior continuitatea înseamnă cele două continuități laterale deodată. Pe un segment în capătul contează doar continuitatea la dreapta, iar în doar cea la stânga. O funcție continuă în fiecare punct al mulțimii este continuă pe când spui simplu „funcție continuă”, te referi la tot domeniul ei de definiție.
Funcții elementare și operații
Un polinom, o fracție rațională, o exponențială sau altă funcție elementară nu are întreruperi nicăieri în domeniul ei; de aceea limita într-un punct al domeniului se află înlocuind pur și simplu x cu x0. Suma, diferența, produsul, câtul (cu numitor nenul) și compusa unor funcții continue sunt tot continue; în manual această secțiune este marcată ca opțională. Pe fiecare porțiune cu formulă elementară funcția este continuă, deci la o funcție definită pe porțiuni rămân de verificat doar punctele în care se schimbă formula.
Puncte de discontinuitate
Pentru un punct x0 interior domeniului:
| Ce se întâmplă în x0 | Speța |
|---|
| limitele laterale sunt finite și diferite | întâi |
| limitele laterale sunt finite și egale, dar diferite de f(x0) | întâi |
| cel puțin o limită laterală este infinită sau nu există | a doua |
Dacă ambele limite laterale sunt finite, saltul funcției în x0 este diferența f(x0+0)−f(x0−0). Într-un punct de continuitate saltul este dar el poate fi și într-o discontinuitate, în al doilea caz din tabel.
Proprietăți pe un interval
- Weierstrass. O funcție continuă pe un segment [a,b] este mărginită și își atinge marginile, deci are pe [a,b] o cea mai mică și o cea mai mare valoare. Segmentul contează: o funcție continuă poate fi nemărginită, ca x2 pe (0;+∞) sau pe
Cum folosești tema
- 1)Funcție pe porțiuni, cu parametri: pe fiecare porțiune formula este elementară, deci continuă; în punctul de legătură scrie f(x0−0)=f(x0)=f(x0+0). Fiecare egalitate dă o ecuație, deci doi parametri se află din două ecuații. Limitele necesare se calculează cu metodele din tema despre limite.