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 ,並且對應於
的 C-k 函式 情況。
連續函式可以正式定義為一個函式 ,其中
中每個開集的原像在
中是開集。更具體地說,單變數
中的函式
在點
處連續,如果
1. 已定義,因此
在
的定義域中。
2. 對於
在
的定義域中存在。
3. ,
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 接近點
時,函式
的極限
,
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(1)
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被定義為:當給定任何 ,可以找到一個
,使得對於定義域
中以及半徑為
的
的鄰域內的每個
(可能
本身除外),
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(2)
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那麼如果 在
中且
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(3)
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被稱為在
處連續。
如果 在點
可微,那麼它在
也連續。如果兩個函式
和
在
處連續,那麼
1. 在
處連續。
2. 在
處連續。
3. 在
處連續。
4. 在
處連續,如果
。
5. 假設 在
處連續,
在
處連續,其中
表示
,即函式
和
的複合。
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
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(4)
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這個函式在原點處不連續,但在直線 上極限為 0,在 x軸上極限為 1,在 y軸上極限為
(Kaplan 1992, p. 83)。