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连续函数


有几种常用的方法来定义连续函数的概念,这个概念虽然有些难以捉摸,但却极其重要(根据上下文,也可能被称为连续映射)。连续函数的空间表示为 C^0,并且对应于 k=0C-k 函数 情况。

连续函数可以正式定义为一个函数 f:X->Y,其中 Y 中每个开集的原像在 X 中是开集。更具体地说,单变量 x 中的函数 f(x) 在点 x_0 处连续,如果

1. f(x_0) 已定义,因此 x_0f定义域中。

2. lim_(x->x_0)f(x) 对于 xf定义域中存在。

3. lim_(x->x_0)f(x)=f(x_0),

其中 lim 表示极限

许多数学家更喜欢通过所谓的极限的 epsilon-delta 定义来定义函数的连续性。在这种形式体系中,当 x 接近点 x_0 时,函数 f(x)极限 c

 lim_(x->x_0)f(x)=c,
(1)

被定义为:当给定任何 epsilon>0,可以找到一个 delta>0,使得对于定义域 D 中以及半径为 deltax_0 的邻域内的每个 x (可能 x_0 本身除外),

 |f(x)-c|<epsilon.
(2)

那么如果 x_0D 中且

 lim_(x->x_0)f(x)=f(x_0)=c,
(3)

f(x) 被称为在 x_0 处连续。

如果 f 在点 x_0,那么它在 x_0 也连续。如果两个函数 fgx_0 处连续,那么

1. f+gx_0 处连续。

2. f-gx_0 处连续。

3. fgx_0 处连续。

4. f/gx_0 处连续,如果 g(x_0)!=0

5. 假设 fg(x_0) 处连续,f degreesgx_0 处连续,其中 f degreesg 表示 f(g(x)),即函数 fg复合

Discontinuous

对于两个变量的函数,连续性的概念稍微复杂一些,如上面函数的图所示

 z=(x^2-y^2)/(x^2+y^2).
(4)

这个函数在原点处不连续,但在直线 x=y 上极限为 0,在 x上极限为 1,在 y上极限为 -1 (Kaplan 1992, p. 83)。


另请参阅

C-k 函数, 连续映射, 连续可微函数, 临界点, 可微, 极限, 邻域, 分段连续, 驻点 在 MathWorld 课堂中探索此主题

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参考文献

Bartle, R. G. and Sherbert, D. Introduction to Real Analysis. New York: Wiley, p. 141, 1991.Kaplan, W. "Limits and Continuity." §2.4 in Advanced Calculus, 4th ed. Reading, MA: Addison-Wesley, pp. 82-86, 1992.

在 Wolfram|Alpha 上引用

连续函数

请引用为

Weisstein, Eric W. “连续函数。” 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/ContinuousFunction.html

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