- •Дифференциальное исчисление
- •Содержание
- •Введение
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Свойства бесконечно малых и бесконечно больших функций
- •Теоремы о пределах (правила предельного перехода)
- •Замечательные пределы. Сравнение бесконечно малых величин
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Важнейшие эквивалентности
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Свойства эквивалентных бесконечно малых функций
- •3. Практическое занятие по теме: Непрерывность функции. Точки разрыва и их классификация
- •Задачи для самостоятельного решения
- •4. Практическое занятие по теме: вычисление производной функции одной переменной. Таблица производных. Нахождение частных производных. Производная сложной функции
- •Правила дифференцирования результатов арифметических действий над функциями
- •Геометрический смысл производной функции одной переменной
- •Геометрический смысл частных производных функции двух переменных
- •Задачи для самостоятельного решения
- •5. Практическое занятие по теме: производная неявной функции однОй и нескольких переменных. Производная функции, заданной параметрически. Логарифмическое дифференцирование
- •Производная неявно заданной функции.
- •Производная функции, заданной параметрически.
- •Логарифмическое дифференцирование.
- •Задачи для самостоятельного решения
- •6. Практическое занятие по теме: Дифференциал функции одной и нескольких переменных, применение дифференциалов в приближенных вычислениях. Производные и дифференциалы высших порядков
- •Основные свойства дифференциала
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Задачи для самостоятельного решения
- •7. Практическое занятие по теме: Правило Лопиталя
- •1.Неопределенность
- •2.Неопределенность .
- •3.Неопределенности , , .
- •Задачи для самостоятельного решения
- •8. Практическое занятие по теме: Общая схема исследования функции и построение графика
- •Алгоритм исследования функции
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Библиографический список
3. Практическое занятие по теме: Непрерывность функции. Точки разрыва и их классификация
В связи с тем, что
для функции одной переменной можно
приближаться к
по двум направлениям (слева и справа),
существуют понятия левостороннего
и правостороннего
пределов.
Определение.
Число
называется левосторонним
пределом
функции
в точке
,
если для любого сколь угодно малого
наперед заданного числа
,
найдется такое число
,
что при
выполняется неравенство
.
Иначе говоря, если
слева
(оставаясь
меньше
),
то предел функции
– левосторонний,
записывается в виде
.
Определение.
Число
называется правосторонним
пределом
функции
в точке
,
если для любого сколь угодно малого
наперед заданного числа
,
найдется такое число
,
что при
выполняется неравенство
.
Иначе говоря, если
справа
(оставаясь
больше
),
то предел функции
– правосторонний,
записывается в виде
.
Пределы функции слева и справа называются односторонними пределами.
Пусть
– функция одной переменной. Рассмотрим
два определения непрерывности этой
функции в точке.
Определение 1.
Функция
называется непрерывной
в точке
,
если эта функция определена в некоторой
окрестности точки
и бесконечно малому приращению аргумента
соответствует бесконечно малое
приращение функции, т. е.
.
Определение 2.
Функция
непрерывна
в точке
,
если она определена в некоторой
окрестности этой точки, существуют
конечные односторонние пределы функции
в этой точке, которые равны между собой
и равны значению функции в точке
,
т.е.
![]()
,
где
.
Точки, в которых нарушается непрерывность функции, называются точками разрыва этой функции, а сама функция – разрывной в этой точке.
Точка
называется точкой
разрыва I–го
рода
функции
,
если односторонние пределы функции в
этой точке существуют, конечны, но не
равны между собой, т.е.
,
и
.
Точка
называется точкой
устранимого разрыва
функции
,
если односторонние пределы функции в
этой точке существуют, конечны, равны
между собой, но не равны значению функции
в этой точке, т.е.
и
.
Точка
называется точкой
разрыва II
–го рода
функции
,
если хотя бы один из односторонних
пределов (слева или справа) функции в
этой точке не существует или равен
бесконечности.
Пример 1.Показать,
что функция
непрерывна в любой точке числовой оси.
Решение.
Найдем приращение данной функции в
произвольной точке числовой оси
.
Так как
,
то
.
По определению 1 это означает, что
функция непрерывна.
Пример 2. Решить вопрос о непрерывности функции

Решение. Так
как функция задана различными
аналитическими выражениями на разных
интервалах, то сомнения в непрерывности
функции могут возникнуть (в данном
случае) лишь в точках
и
.
Имеем,
,
,
,
т.е.
.
Тогда по определению 2 функция непрерывна
в точке
.
,
,
![]()
.
Это значит, что в точке
функция терпит разрыв I–го
рода.
Разность между
правым и левым пределом в точке разрыва
I–го
рода называется скачком.
Таким
образом,
– скачок в точке
(см. рис.3.1).
Ответ.
Данная функция непрерывна на всей
числовой оси, кроме точки
,
в которой функция терпит разрыв I–го
рода.
Пример 3.
Найти точки разрыва и установить род
точек разрыва функции
.
Решение.
Данная функция не определена в точках
и
.
Найдём:
;
;
;
.
Следовательно,
и
являются точками разрыва II‑го
рода.
Ответ.
и
‑ точки разрыва II‑го
рода.
Пример 4.
Исследовать
на непрерывность функцию
.
Решение. В
точке
функция не определена
.
В других точках дробь может быть
сокращена на
,
так как
.
Тогда при
,
и
.
‑ точка
устранимого разрыва.
Доопределив
функцию в точке
:

мы будем иметь
функцию, которая непрерывна в точке
.
Ответ.
Функция непрерывна во всех точках,
кроме
‑ точки устранимого разрыва.
