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수학/Basic

함수의 연속성(continuity)의 정의와 조건(우극한,좌극한)

by SuperMemi 2020. 3. 18.
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함수의 연속성은 함수의 극한과 관련이 크다. 극한에 대해서 잘 모르겠다면 앞의 글을 보고 오시길..

2020/03/18 - [AI/Math] - [Math] 극한 (Limit) 이란? (정의와 특성)

 

[Math] 극한 (Limit) 이란? (정의와 특성)

정의 엡실론 - 델타 논법을 이용하면, 임의의 ε > 0 에 대하여, δ > 0 가 존재하여, 0 < |x - a| < δ 이면 항상, |f(x) - L| < ε 이게 된다. ( if for every number ε>0 the..

supermemi.tistory.com


함수 연속성의 정의

위의 식을 만족할 때, 함수 f(x) 는 어떤 실수 a 에서 연속이다.

 

이는 아래 세가지 조건의 충족을 의미한다.

1. f(a) 존재

2. lim x->a f(x) 존재

3. lim x->a f(x) = f(a)

 

어떤 실수 a 에서 함숫값이 존재하고, 함수의 극한값이 존재할때

함숫갑과 함수의 극한값이 같다면, 그 함수는 어떤 실수 a 에서 연속 이라고 말할 수 있다.

 

예제를 통해 알아보자.


예제 1.

lim x->2 f(x) = 3이다.

그러나 f(x)는 x=2 일때, 분모가 0이 되므로 f(2)는 존재하지 않는다. (1번조건 불충족)

따라서 f(x)는 x=2 에서 불연속이다.


예제 2.

f(x) = 1 / x^2 (if x ≠ 0)

        1         (if  x = 0)

lim x->0 f(x) = ∞

f(x)는 x=0 일때, 극한값이 존재하지 않는다.(2번조건 불충족)

따라서 f(x)는 x=0 에서 불연속이다.


예제 3.

: 어떤 실수 a에서 좌극한과 f(a)값이 같을 때 좌연속이라고 한다.

f(x) = (x^2 -x -2) / (x -2) (if x ≠ 2)

        1                       (if  x = 2)

lim x->2 f(x) = 3이다.

그러나 f(x)는 x=2 일때, f(2) = 1이다. 극한값과 함수값이 다르다. (3번조건 불충족)

따라서 f(x)는x=2 에서 불연속이다.


예제 4.

f(x) = [x], 가우스함수.

가우스 함수의 속성은 n≤x<n+1일 때[x]=n(단, n은 정수) 이다.

모든 정수 n에 대하여 극한값은 존재하지 않는다.

 

이때 우연속과 좌연속의 개념에 대해서 생각해 볼 수 있다.

 

좌연속 : 어떤 실수 a에서 좌극한이 f(a)값과 같을 때 좌연속이라고 한다.

우연속: 어떤 실수 a에서 우극한이 f(a)값과 같을 때 좌연속이라고 한다.

 

위의 가우스 함수는 모든 정수 n에서 "우극한=f(n)" 이기 때문에

모든 정수 n에서 우연속이라고 할 수 있다.


출처

https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=honeyeah&logNo=110154264329&proxyReferer=https%3A%2F%2Fwww.google.com%2F

https://j1w2k3.tistory.com/363

https://www.wolframalpha.com/

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