Processing math: 100%

nedeľa 19. decembra 2021

Spojitosť funkcie

Príklad 1 

Dodefinujte funkciu f v bode c tak, aby bola v tomto bode spojitá.
f(x)=\frac{x^{3}-1}{x-1}, c=1.

Riešenie
Platí, že funkcia f(x) je spojitá v bode x_{0} vtedy a len vtedy ak platí:
  1. funkcia je definovaná v bode x_{0}, t.j. x_{0}\in D(f),
  2. funkcia f(x) má v bode x_{0} limitu (\lim_{x \to x_{0^{-}}} f(x)=\lim_{x \to x_{0^{+}}} f(x)),
  3. \lim_{x \to x_{0}} f(x)=f(x_{0}).

Definičný obor tejto funkcie je zadefinovaný na všetkých reálnych číslach okrem 1, t.j. D(f)=R-\{1\}=(-\infty,1)\cup(1,\infty).

V ďalšom kroku zistíme či má funkcia v bode c limitu:

\lim_{x \to c} f(x)=\lim_{x \to 1}\frac{x^{3}-1}{x-1}

(x^{3}-1) vieme rozpísať pomocou vzorca
(a^{3}-b^{3})=(a-b)(a^{2}+ab+b^{2})

\lim_{x \to 1}\frac{x^{3}-1}{x-1}=\lim_{x \to 1}\frac{(x-1)(x^{2}+x+1)}{x-1}=\lim_{x \to 1} x^{2}+x+1=1+1+1=3

Funkciu môžeme dodefinovať takto:

f(x)=\left\{ \begin{array}{ll} \frac{x^{3}-1}{x-1} & \textrm{, pre } x\neq 1,\\ 3 & \textrm{, pre } x=1. \end{array}\right.  

Príklad 2
Zistite, či je funkcia f bode x_{0}=4 spojitá
  f(x)=\left\{ \begin{array}{ll} \frac{x^3+12x^2+12x+64}{x-4} & \textrm{, pre } x\neq 4,\\ 0 & \textrm{, pre } x=4. \end{array}\right.

 Riešenie: Vypočítame limitu funkcie v bode x_{0}=4.
 \lim_{x \to 4}\frac{x^3+12x^2+12x+64}{x-4}
Túto limitu nevieme vypočítať, preto vyrátame limitu sprava a limitu zľava.
\lim_{x \to 4^{+}}\frac{x^3+12x^2+12x+64}{x-4}=\infty
\lim_{x \to 4^{-}}\frac{x^3+12x^2+12x+64}{x-4}=-\infty

Jednostranné limity sa nerovnajú a sú nevlastné. Bod x_{0}=4, je bod nespojitosti funkcie druhého druhu, t.j. funkcia nie je v bode x_{0}=4 spojitá. Takýto bod nevieme dodefinovať na spojitý.

Žiadne komentáre:

Zverejnenie komentára