3.已知函數(shù)![]()
(1)求f(x)的定義域;(2)作出f(x)的圖形;(3)判斷f(x)是否處處連續(xù).
解:(1)f(x)的定義域是[-4,3.5].
(2)f(x)的圖象如圖所示.
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(3)由f(x)的圖象可知,在定義域[-4,3.5]上,f(x)在點(diǎn)x=-1處不連續(xù),因?yàn)?i>f(x)在x=-1處沒(méi)有極限.
點(diǎn)評(píng):分段函數(shù)的定義域是其各段定義域的并集,易知基本初等函數(shù)在其定義域內(nèi)都是連續(xù)的,因此分段函數(shù)在其各段內(nèi)也是連續(xù)的,重點(diǎn)應(yīng)判斷各段的交界處是否連續(xù),對(duì)這些點(diǎn)應(yīng)用連續(xù)的定義判斷,凡其圖象在某點(diǎn)處斷開(kāi),則函數(shù)在該點(diǎn)處不連續(xù).
2.
利用下列函數(shù)的圖象,說(shuō)明函數(shù)在給定點(diǎn)處是否連續(xù).
(1)f(x)=
,點(diǎn)x=0
解:∵f(x)在x=0處沒(méi)有定義. ∴f(x)在x=0處不連續(xù).
(2)f(x)=|x|.點(diǎn)x=0
解:∵
f(x)=0=f(0),∴f(x)在x=0處連續(xù).
1.下面我們直接從圖中,觀(guān)察函數(shù)x=a處是否連續(xù),并說(shuō)出理由.
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(1) (2) (3) (4)
(1)連續(xù).因?yàn)楹瘮?shù)在點(diǎn)x=a處有定義,極限存在,并且極限值等于在a點(diǎn)的函數(shù)值.(如圖(1))
(2)不連續(xù).因?yàn)楹瘮?shù)在x=a處的極限值不等于在x=a處的函數(shù)值.(如圖(2))
(3)連續(xù).因?yàn)楹瘮?shù)在點(diǎn)x=a處,有定義,有極限,極限值等于函數(shù)值.(如圖(3))
(4)不連續(xù).因?yàn)楹瘮?shù)在x=a處沒(méi)有極限.(如圖(4))
(5)不連續(xù).因?yàn)楹瘮?shù)在x=a處沒(méi)有定義.(如圖(5))
例1 討論下列函數(shù)在給定點(diǎn)處的連續(xù)性.
(1)f(x)=
,點(diǎn)x=0. (2)g(x)=sinx,點(diǎn)x=0.
分析:我們?nèi)绻苤庇^(guān)地看在給定點(diǎn)是否連續(xù),畫(huà)圖方法最方便.
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我們已經(jīng)畫(huà)出了兩個(gè)函數(shù)的圖象了.從圖中,我們可以直接看出在x=0處函數(shù)連續(xù)的情況,
函數(shù)f(x)=
在點(diǎn)x=0處不連續(xù),因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=
在點(diǎn)x=0處沒(méi)有定義.
函數(shù)g(x)=sinx在點(diǎn)x=0處連續(xù),因?yàn)楹瘮?shù)g(x)=sinx,在x=0及附近都有定義,
sinx存在且
sinx=0而sin0=0.
解:(1)∵函數(shù)f(x)=
在點(diǎn)x=0處沒(méi)有定義 ∴它在點(diǎn)x=0處不連續(xù).
解:(2)∵
sinx=0=sin0,∴函數(shù)g(x)=sinx在點(diǎn)x=0處是連續(xù)的.
點(diǎn)評(píng):寫(xiě)g(x)=sinx在點(diǎn)x=0處連續(xù)只要把第三個(gè)條件寫(xiě)一下就可以,因?yàn)樗呀?jīng)包含前兩個(gè)條件了,我們已經(jīng)知道函數(shù)在一點(diǎn)連續(xù)的定義了.
例2 求f(x)=x x∈[-1,1]的最大值和最小值.
解:最大值 f(1)=1;最小值 f(-1)=-1.
7.最大值最小值定理
如果f(x)是閉區(qū)間[a,b]上的連續(xù)函數(shù),那么f(x)在閉區(qū)間[a,b]上有最大值和最小值 ![]()
我們現(xiàn)在已經(jīng)學(xué)習(xí)了函數(shù)在一點(diǎn)連續(xù)的定義,和需要滿(mǎn)足的三個(gè)條件,下面看兩個(gè)例子,看在給定點(diǎn)處是否連續(xù),都要說(shuō)明理由的 ![]()
6.最小值
f(x)是閉區(qū)間[a,b]上的連續(xù)函數(shù),如果對(duì)于任意x∈[a,b],f(x2)≤f(x),那么f(x)在點(diǎn)x2處有最小值f(x2).
由圖我們可以知道,函數(shù)f(x)在[a,b]上連續(xù),則一定有最大最小值,這是閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的一個(gè)性質(zhì).最大,最小值可以在(a,b)內(nèi)的點(diǎn)取到,也可以在a,b兩個(gè)端點(diǎn)上取到.
5.最大值
f(x)是閉區(qū)間[a,b]上的連續(xù)函數(shù),如果對(duì)于任意x∈[a,b],f(x1)≥f(x),那么f(x)在點(diǎn)x1處有最大值f(x1).
4.函數(shù)f(x)在[a,b]上連續(xù)的定義:
如果f(x)在開(kāi)區(qū)間(a,b)內(nèi)連續(xù),在左端點(diǎn)x=a處有
f(x)=f(a),在右端點(diǎn)x=b處有
f(x)=f(b),就說(shuō)函數(shù)f(x)在閉區(qū)間[a,b]上連續(xù),或f(x)是閉區(qū)間[a,b]上的連續(xù)函數(shù).
如果函數(shù)f(x)在閉區(qū)間[a,b]上是連續(xù)函數(shù),那它的圖象肯定是一條連續(xù)曲線(xiàn).
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我們來(lái)看這張圖,它是連續(xù)的,在a、b兩點(diǎn)的值都是取到,所以它一定有一個(gè)最高點(diǎn)和一個(gè)最低點(diǎn),假設(shè)在x1這點(diǎn)最高;那么它的函數(shù)值最大,就是說(shuō)[a,b]區(qū)間上的各個(gè)點(diǎn)的值都不大于x1處的值,用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表示就是f(x1)≥f(x),x∈[a,b],同理,設(shè)x2是最低點(diǎn),f(x2)≤f(x),x∈[a,b].
3.函數(shù)f(x)在(a,b)內(nèi)連續(xù)的定義:
如果函數(shù)f(x)在某一開(kāi)區(qū)間(a,b)內(nèi)每一點(diǎn)處連續(xù),就說(shuō)函數(shù)f(x)在開(kāi)區(qū)間(a,b)內(nèi)連續(xù),或f(x)是開(kāi)區(qū)間(a,b)內(nèi)的連續(xù)函數(shù).
f(x)在開(kāi)區(qū)間(a,b)內(nèi)的每一點(diǎn)以及在a、b兩點(diǎn)都連續(xù),現(xiàn)在函數(shù)f(x)的定義域是[a,b],若在a點(diǎn)連續(xù),則f(x)在a點(diǎn)的極限存在并且等于f(a),即在a點(diǎn)的左、右極限都存在,且都等于f(a), f(x)在(a,b)內(nèi)的每一點(diǎn)處連續(xù),在a點(diǎn)處右極限存在等于f(a),在b點(diǎn)處左極限存在等于f(b).
2. 函數(shù)在一點(diǎn)連續(xù)的定義: 如果函數(shù)f(x)在點(diǎn)x=x0處有定義,
f(x)存在,且
f(x)=f(x0),那么函數(shù)f(x)在點(diǎn)x=x0處連續(xù).
由第三個(gè)條件,
f(x)=f(x0)就可以知道
f(x)是存在的,所以我們下定義時(shí)可以再簡(jiǎn)潔一點(diǎn). 函數(shù)f(x)在點(diǎn)x0處連續(xù)的定義.
如果函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)x=x0處及其附近有定義,并且
f(x)=f(x0),就說(shuō)函數(shù)f(x)在點(diǎn)x0處連續(xù).
那怎么根據(jù)在一點(diǎn)連續(xù)的定義來(lái)定義在一個(gè)開(kāi)區(qū)間(a,b)內(nèi)連續(xù)的定義. 區(qū)間是由點(diǎn)構(gòu)成的,只要函數(shù)f(x)在開(kāi)區(qū)間內(nèi)的每一個(gè)點(diǎn)都連續(xù),那么它在開(kāi)區(qū)間內(nèi)也就連續(xù)了.
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