函数间断点
函数连续性:从直观上看,函数连续性指的是函数值 $f(x)$ 随自变量 $x$ 变化的特性,当自变量 $x$ 的变化越小时,所引起的因变量
$f(x)$ 的变化也越小,即函数值无跃变。要说明函数在某一个点连续,只需说明自变量在趋近该点时函数值的变化是连续的,使用极
限来描述这个动态的过程。函数 $f(x)$ 在某一个点 $x_{0}$ 处连续必须同时满足 3 个条件:
1)函数在 $x_{0}$ 处有定义
2)$\lim_{x\rightarrow x_{0}}f(x)$ 存在
3)$\lim_{x\rightarrow x_{0}}f(x) = f(x_{0})$
函数的连续性是由极限得到的,按照极限的定义知:这个函数首先必须在 $x_{0}$ 的邻域内有定义。
邻域内每个点都有定义并不代表函数在该邻域连续,如狄利克雷函数就处处不连续,却处处有定义。
也就是说:函数在一个点连续,只是说明函数在该点邻域内的变化是连续的,无法说明函数在该点邻域内连续。
举个例子:函数 $f(x) = x^{2}D(x)$ 只在 $x = 0$ 处连续,说明在 $x = 0$ 的邻域内,函数值随自变量的变化是连续的,这是由于
函数 $D(x)$ 的稠密性造成的,邻域内虽然处处不连续,但却处处有定义。
函数间断:函数 $f(x)$ 在某一个点 $x_{0}$ 的去心邻域有定义,但在点 $x_{0}$ 不连续,即上面三个条件不全满足,则函数在该点间断,
该点为间断点。间断点可以有定义也可无定义,间断只是考虑极限,而极限只与该点左右极限有关,和点的取值无关。
1)第一类间断点
a. 可去间断点:函数 $f(x)$ 在 $x_{0}$ 处左右极限都存在且相等,即该点处极限存在。若 $f(x)$ 在 $x_{0}$ 处有定义,则$\lim_{x\rightarrow x_{0}}f(x) \neq f(x_{0})$。
b. 跳跃间断点:$f(x)$ 在 $x_{0}$ 处左右极限都存在但不相等。
2)第二类间断点
a. 无穷间断点:左右极限至少有一个不存在(不存在就是为 $\infty$ )。
b. 振荡间断点:间断点处的极限振荡不存在,此处是振荡不存在,并不是极限为无穷。下图函数,当 $x\rightarrow 0$,函数值在 -1和1之间交替取值。