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高等数学(上册)教案05 函数的连续性与间断点

第1章 函数、极限与连续
函数的连续性与间断点
【教学目的】:
1. 理解函数在一点连续的概念;
2. 会求简单函数的间断点;
【教学重点】:
1. 函数连续、间断的概念;
2. 函数在一点处连续的判定方法;
3. 函数间断点的分类;
【教学难点】:
1. 函数在一点处连续的判定方法;
2. 分段函数分段点处的连续性判断;
3. 函数间断点的分类。

【教学时数】:2学时
【教学过程】:
1.4.1函数的连续性的概念
1、函数的增量
2、函数的连续性
定义 1 设函数)(x f y =在点0x 及其附近有定义,且0lim 0
=∆→∆y x ,则称函数)(x f 在点0x 连续,0x 称为函数)(x f y =的连续点.
连续的另一等价定义是:
定义2 设函数()x f y =在点0x 及其附近有定义,如果函数()x f 当0x x →时的极限存在,且等于它在点0x 处的函数值()0x f ,即()()00lim x f x f x x =→,那么就称函数()x f y =在点0x 连续.
注意:由定义知函数)(x f 在0x 处连续要()()00lim x f x f x x =→成立,则必须同时
满足以下三个条件
(1) 函数)(x f 在0x 处有定义;
(2) 极限)(lim 0
x f x x →存在;
(3) 极限值等于函数值,即)()(lim 00
x f x f x x =→.
定义3 如果函数)(x f y =在0x 处及其左邻域内有定义,且)(lim 0
x f x x -→=)(0x f ,则称函数)(x f y =在0x 处左连续.如果函数)(x f y =在0x 处及其右邻域内有定义,且)()(lim 00
x f x f x x =+→,则称函数)(x f y =在0x 处右连续. )(x f y =在0x 处连续 ⇔ )(x f y =在0x 处既左连续且右连续.
例5 讨论函数⎪⎩
⎪⎨⎧+-=101)(x x x f 000>=<x x x 在点0=x 处的连续性.
解 函数定义域为),(+∞-∞,
)(lim 0x f x -→=1)1(lim 0-=--→x x ,1)1(lim )(lim 0
0=+=++→→x x f x x , 由于左极限与右极限虽然都存在但不相等,所以)(lim 0
x f x →不存在,函数)(x f 在点0=x 处不连续.
定义4 若函数)(x f 在开区间),(b a 内任何一点处都连续,则称函数)(x f 在开区间),(b a 内连续;若函数)(x f 在开区间),(b a 内连续,且在左端点a 处右连续, 在右端点b 处左连续,则称函数)(x f 在闭区间],[b a 上连续.
可以证明,基本初等函数以及常数函数在其定义区间内都是连续的.
3、函数的间断点
如果函数)(x f y =在点0x 处不连续,则称)(x f 在0x 处间断,并称0x 为)(x f 的间断点.
设0x 是)(x f 的间断点,若)(x f 在0x 点的左、右极限都存在,则称0x 为)(x f 的第一类间断点;其他的间断点都称为第二类间断点.
在第一类间断点中,如果左、右极限存在但不相等,这种间断点又称为跳跃间断点;如果左、右极限存在且相等(即极限存在),但函数在该点没有定义,或者虽然函数在该点有定义,但函数值不等于极限值,这种间断点又称为可去间断点.在第二类间断点中左、右极限至少有一个为无穷大的间断点称为无穷间断点.
【教学小节】:
通过本节的学习,理解函数连续的一系列概念,并掌握判断函数连续的方法,学会判断函数的间断点并分类。

【课后作业】:
无。

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