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連續函式


有幾種常用的方法來定義連續函式的概念,這個概念雖然有些難以捉摸,但卻極其重要(根據上下文,也可能被稱為連續對映)。連續函式的空間表示為 C^0,並且對應於 k=0C-k 函式 情況。

連續函式可以正式定義為一個函式 f:X->Y,其中 Y 中每個開集的原像在 X 中是開集。更具體地說,單變數 x 中的函式 f(x) 在點 x_0 處連續,如果

1. f(x_0) 已定義,因此 x_0f定義域中。

2. lim_(x->x_0)f(x) 對於 xf定義域中存在。

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

其中 lim 表示極限

許多數學家更喜歡透過所謂的極限的 epsilon-delta 定義來定義函式的連續性。在這種形式體系中,當 x 接近點 x_0 時,函式 f(x)極限 c

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

被定義為:當給定任何 epsilon>0,可以找到一個 delta>0,使得對於定義域 D 中以及半徑為 deltax_0 的鄰域內的每個 x (可能 x_0 本身除外),

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

那麼如果 x_0D 中且

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

f(x) 被稱為在 x_0 處連續。

如果 f 在點 x_0,那麼它在 x_0 也連續。如果兩個函式 fgx_0 處連續,那麼

1. f+gx_0 處連續。

2. f-gx_0 處連續。

3. fgx_0 處連續。

4. f/gx_0 處連續,如果 g(x_0)!=0

5. 假設 fg(x_0) 處連續,f degreesgx_0 處連續,其中 f degreesg 表示 f(g(x)),即函式 fg複合

Discontinuous

對於兩個變數的函式,連續性的概念稍微複雜一些,如上面函式的圖所示

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

這個函式在原點處不連續,但在直線 x=y 上極限為 0,在 x上極限為 1,在 y上極限為 -1 (Kaplan 1992, p. 83)。


另請參閱

C-k 函式, 連續對映, 連續可微函式, 臨界點, 可微, 極限, 鄰域, 分段連續, 駐點 在 課堂中探索此主題

使用 探索

參考文獻

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 上引用

連續函式

請引用為

Weisstein, Eric W. “連續函式。” 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/ContinuousFunction.html

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