oraz własności | sin | < | | i | cos | < 1 otrzymujemy oszacowanie
I sinx - sinx0| < |x - x0|
Wtedy dla dowolnej liczby e > 0 wystarczy wziąć 6 = e, aby otrzymać implikację |x — xol < & => | sinx — sin xq| < e
która udawadnia ciągłość funkcji w punkcie Xo. Z dowolności tego punktu wynika ciągłość funkcji na całej osi liczbowej.
9
Twierdzenie 3.4 ( O ciągłości sumy, iloczynu i ilorazu fnneji)
Jeżeli f : A >-» Tl. g : A >-* 71 są funkcjami ciągłymi na A. to również funkcje:
f + 9• W (Ag*), f g
|/|. oraz — (przy dodatkowym założeniu, że(Vx € A. g(x) / 0))
9
są ciągle na A.
Dowód: Ciągłość funkcji \f\ wynika z ciągłości funkcji f oraz nieróumości:
Dowód pozostałych punktów tezy wynika z Twierdzenia 3.3.
Przykład 3.18 Pokazać , że f(x) = xsinx jest funkcją ciągłą na Tl.
Przykład 3.19 Zbadać ciągłość funkcji f(x) = { ^ ^ ^ ^ .
( 1 dla x = 0
Twierdzenie 3.5 ( O ciągłości funkcji złożonej)
Jeżeli funkcja f: A*-> 13 jest ciągła w puncie xo G A , a funkcja g : D C jest ciągła w punkcie yo = f(xo) G D , to funkcja złożona h = g o f. jest ciągła w puncie xo • Dowód:
Weźmy dowolny ci^{xn} C A . różny od ciągu stałego i zbieżny do xq . Z ciągłości funkcji f wynika, że lim f(xn) = /(x0).
n—*oo
Ciągłość funkcji g daje lim g (f(xn)) = g(f(xo)). Udowodniliśmy więc. że
71—>OC
(V{xn} C A, xn # x0) lim x„ = x0 => lim g(f{xn)) = p(/(x0))
n—»oo n—oc
co oznacza ciągłość funkcji go f w punkcie xo-
Przykład 3.20 Funkcja h(x) = exp(sinx) jest ciągła na R.
Definicja 3.23 ( Punktów nieciągłości)
Punkt xo nazywa się punktem nieciągłości I rodzaju funkcji f. jeśli istnieją granice, właściwe lim /(x), lim f(x) , ale przynajmniej jedna z nich jest różna od f(xo). x—*o *-**o
Punkt nieciągłości / rodzaju nazywa się punktem nieciągłości usuwalnej, jeżeli granice właściwe jednostronne są równe, ale różne od f(xo).
Punktami nieciągłości II rodzaju nazywają się pozostałe punkty nieciągłości. W punktach tych nie istnieje przynajmniej jedna z granic lim /(x), lim f(x) lub przynajmniej
X—X—Xq
jedna jest niewłaściwa.
17