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可去间断点的定义

2026-02-02 16:03:22
最佳答案

可去间断点的定义】在数学分析中,函数的连续性是一个核心概念。当一个函数在某一点不连续时,我们称该点为“间断点”。根据间断点的不同性质,可以将其分为多种类型,其中“可去间断点”是一种较为常见的类型。它具有一定的特殊性,可以通过重新定义函数在该点的值,使函数在该点变得连续。

一、可去间断点的定义

可去间断点是指:在某一点 $ x = a $ 处,函数 $ f(x) $ 虽然在该点不连续,但其左右极限存在且相等,即:

$$

\lim_{x \to a^-} f(x) = \lim_{x \to a^+} f(x) = L

$$

而 $ f(a) $ 不存在或不等于 $ L $,这种情况下,$ x = a $ 就被称为 可去间断点。

如果我们将 $ f(a) $ 定义为 $ L $,则函数在该点就变得连续了。

二、可去间断点的特点总结

特点 内容
定义域 函数在该点可能未定义或定义值不等于极限值
极限存在性 左右极限都存在且相等
是否可修复 可通过重新定义函数在该点的值使其连续
连续性 原函数在该点不连续,但可修复后连续
应用场景 在数学分析、函数图像绘制、工程计算中常见

三、举例说明

例1:

函数 $ f(x) = \frac{\sin x}{x} $ 在 $ x = 0 $ 处无定义,但:

$$

\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1

$$

因此,$ x = 0 $ 是一个可去间断点。若将 $ f(0) = 1 $,则函数在该点连续。

例2:

函数 $ f(x) = \frac{x^2 - 1}{x - 1} $ 在 $ x = 1 $ 处无定义,但化简后为:

$$

f(x) = x + 1 \quad (x \neq 1)

$$

极限为:

$$

\lim_{x \to 1} f(x) = 2

$$

所以,$ x = 1 $ 是一个可去间断点。

四、与其它间断点的区别

间断点类型 是否有极限 是否可修复 举例
可去间断点 有,左右极限相等 可以修复 $ f(x) = \frac{\sin x}{x} $
跳跃间断点 有,左右极限不相等 不可修复 $ f(x) = \begin{cases} 1, & x < 0 \\ 2, & x \geq 0 \end{cases} $
无穷间断点 无(趋于无穷) 不可修复 $ f(x) = \frac{1}{x} $ 在 $ x = 0 $ 处

五、总结

可去间断点是函数不连续的一种形式,其特点是左右极限存在且相等,但函数在该点的值不符合极限值。这种类型的间断点可以通过重新定义函数在该点的值来消除,从而使函数在该点连续。理解可去间断点有助于更深入地掌握函数的连续性及极限理论。

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