III.Granica i ciągłość funkcji
Przedział (to—r, ®o+r) nazywamy otoczeniem punktu x* o promieniu r. Zakładamy, że funkcja / jest. określona w pewnym sąsiedztwie punktu xo czyli w zbiorze S[xq. r) = U; - r. ,t0 - r) ~ {.TC}.
Def. Heinego. Liczbę g G R U {—co, —cc} nazywamy granica funkcji f w punkcie z0 wtedy i tylko wtedy, gdy dla każdego ciągu (x-n) o wyrazach 6 Sizo, r). zbieżnego do .ly. ciąg (/(t*)1 jest zbieżny do g
<& y^„\C5{S0z-n = To => Jim /(ar*) = g).
Piszemy lim*_»} f(z) — g. W przypadku <? — cc mówimy o granicy niewłaściwej.
Def. Cauchy!ego (,g € R).
im f[x) = g <=> Vs>c3e>oVj;(0 < t — ar0 |< ó = lim /(x) = —cc <=> Vf>on5>oVj;(0 <j ar — To \< £ => /(ar)
■ i x : — <?
; > 5.;
_im /urj = —cc <=> v,,<oc.5>o v..f 0 <! x — zo < ć => j[x) < ??!
Zauważmy, że granica funkcji w punkcie .To nie zależy od wartości funkcji w tym punkcie. Definicje Heinego i Caucky;ego są równoważne. Dla przypadku ,r.o = —co lub *0 = —co, zamiast sąsiedztwa 5(xc,7’). bierzemy odpowiednio: [r. —cc) lub : — oc. ?•).
Twierdzenie 2. 7 (o działaniach arytmetycznych, na granicachj
J£££ 11
lim f\{z) — gi 1 lim /kar) = 92: to
lim {fi{x)-rf2\X)} = 9i~92- Jim 1/l(t)—f2{z)) = g-.—gi. lim t/i(ar)-/*2(a?)) = ora: przy dodatkowym założeniu, fj(ar) y 0 w pewnym sąsiedztwie Xr. oraz g2 # 0
nr
Jeżeli w definicji granicy funkcji / w punkcie xq zastąpimy sąsiedztwo S{xo,r) tego punktu przez sąsiedztwo prawostronne ta + r; albo lewostronne (.ro — y x0). to otrzymamy definicję granicy jednostronnej, odpowiednio: prawostronnej lim;e_„r /(ar), albo lewostronnej iim__sr /(ar).
Twierdzenie 2. 8
lim /(ar)
:m /pi —
fi ;
0