间断点

概念

间断点是指:在非连续函数y=f(x)中,在某点xo处有中断现象,那么,xo就称为函数的不连续点。

定义

设一元函数f(x)在点x0的某去心邻域内有定义。如果函数f(x)有下列情形之一:
 
(1)函数f(x)在点x0的左右极限都存在且相等,但不等于f(x0)或者f(x)在点x0无定义。
(2)函数f(x)在点x0的左右极限都存在但不相等,即f(x0+)≠f(x0-);
(3)函数f(x)在点x0的左右极限中至少有一个不存在;
 则函数f(x)在点x0为不连续,而点x0称为函数f(x)的间断点。
 

例题

解题思路:首先找到间断点,然后再判断是第几类间断点。

在x=0、x=1、x=-1这三个点时,是其间断点。

(1)x=0时,分母中有个|x|,分两种情况,当x>0时,|x|=x,公式可以化简成  ,当x<0时,|x|= -x,公式可以化简为

        所以x=0这点有左右极限,但左右极限不相等,是跳跃间断点,属于第一类间断点。

(2)x=1时,这个点附近x都是正数,公式可以化简为,所以左右极限存在且相等,是可去间断点,属于第一类间断点。

(3)x=-1时,这个点附近x都是负数,所以f(x)在x=-1附近表达式不变,公式可以化简为

        因为x趋近于-1时,分母极限为0,分子极限不是0,因为极限是无穷大,所以极限不存在,是无穷间断点,属于第二类间断点。

类型

 间断点分为两类, 可去间断点和跳跃间断点称为第一类间断点。其它间断点称为第二类间断点,通常包括无穷间断点和振荡间断点。
 
几种常见类型。
 
可去间断点:函数在该点左极限、右极限存在且相等,但不等于该点函数值或函数在该点无定义。如函数y=(x^2-1)/(x-1)在点x=1处。(图一)
   
跳跃间断点:函数在该点左极限、右极限存在,但不相等。如函数y=|x|/x在点x=0处。(图二)
 

 

无穷间断点:函数在该点可以无定义,且左极限、右极限至少有一个不存在,且函数在该点极限为∞,所以极限不存在。如函数y=tanx在点x=π/2处。(图三)
振荡间断点:函数在该点可以无定义,当自变量趋于该点时,函数值在两个常数间变动无限多次。如函数y=sin(1/x)在x=0处。(图四)

由上述对各种间断点的描述可知,函数f(x)在第一类间断点的左右极限都存在,而函数f(x)在第二类间断点的左右极限至少有一个不存在,这也是第一类间断点和第二类间断点的本质上的区别。
 

 

 

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