Рассмотрим функцию определённую в некоторой точке и некоторой окрестности точки . Пусть в указанной точке функция имеет значение .
Определение 1. Функция называется непрерывной в точке , если она определена в окрестности точки, включая саму точку и .
Определение непрерывности можно сформулировать иначе.
Пусть функция определена при некотором значении , . Если аргументу дать приращение , то функция получит приращение
.
Пусть функция в точке непрерывна (по первому определению непрерывности функции в точке),
тогда
или .
То есть, если функция непрерывна в точке , то бесконечно малому приращению аргумента в этой точке соответствует бесконечно малое приращение функции.
Справедливо и обратное предложение: если бесконечно малому приращению аргумента соответствует бесконечно малое приращение функции, то функция непрерывна.
Определение 2. Функция называется непрерывной при (в точке ), если она определена в этой точке и некоторой её окрестности и если .
Учитывая первое и второе определение непрерывности функции в точке можно получить следующее утверждение:
|
|
или , но , тогда .
Следовательно, для того чтобы найти предел непрерывной функции при достаточно в аналитическое выражение функции вместо аргумента подставить его значение .
Определение 3. Функция, непрерывная в каждой точке некоторой области называется непрерывной в этой области.
Например:
Пример 1. Доказать, что функция непрерывна во всех точках области определения.
Воспользуемся вторым определением непрерывности функции в точке. Для этого возьмём любое значение аргумента и дадим ему приращение . Найдём соответствующее приращение функции
Тогда ;
Пример 2. Доказать, что функция непрерывна во всех точках из .
Дадим аргументу приращение , тогда функция получит приращение
Найдём так как функция , то есть ограничена.
Аналогично можно доказать, что все основные элементарные функции непрерывны во всех точках области их определения, то есть область определения элементарной функции совпадает с областью её непрерывности.
Определение 4. Если функция непрерывна в каждой точке некоторого интервала , то говорят, что функция непрерывна на этом интервале.