Funktsiooni pidevus

Kui funktsiooni y(x) määramis­piirkonda kuulub argumendi väärtus a ja

limxafx=fa,

siis nimetatakse funktsiooni pidevaks kohal (ehk punktis) a. Seega on funktsioon pidev kohal a, kui eksisteerib (a) ja limxafx ning need on võrdsed.

Näide 1.

Funktsioon y=\frac{x^2+x-2}{x+2} on pidev kohal 2, sest

f\left(2\right)=\frac{2^2+2-2}{2+2}=1 ja ka limx2x2 + x - 2x + 2=1.

Kui funktsioon on pidev x-telje mingi piir­konna igas punktis, siis öeldakse, et see funktsioon on pidev piir­konnas.

Näide 2.

Funktsioon y=\frac{x^2+x-2}{x+2} on pidev lõigus –1 ≤ x ≤ 2 ja lõigus 0 ≤ x ≤ 3, kuid pole pidev lõigus –3 ≤ x ≤ –1.

Geomeetriliselt avaldub funktsiooni pidevus x-telje mingis piir­konnas selles, et funktsiooni graafikut on võimalik selle piir­konna ulatuses joonestada ühe tõmbega, joonestus­vahendit paberilt eemaldamata. Nii­moodi saab joonistada näiteks sinusoidi x-telje igas piir­konnas, põhi­mõtteliselt ka kogu y = sin x määramis­piirkonnas. Seega on siinus­funktsioon y = sin x pidev kogu määramis­piirkonnas R.

Kui funktsioon y = (x) ei ole kohal a määratud, s.t ei eksisteeri (a), kuid funktsioon on määratud koha (punkti) a igas vasak- ja parem­poolses „naaber­punktis”, täpsemalt öeldes punkti a igas kui­tahes väikeses ümbruses, siis öeldakse, et funktsioon on kohal (või punktis) a katkev. Arvu a nimetatakse funktsiooni katkevus­kohaks.

Näiteks funktsioonil

y=\frac{x^2+x-2}{x+2}

on katkevus­koht x = –2 (joonis 4.1).

Joon. 4.1

Katkevus­koha ümbruses võib funktsioon (ja seega ka vastav graafik) käituda väga mitmeti.

Näiteks funktsiooni y=\frac{x^2+x-1}{x+2} graafik (joonis 4.1) ainult katkeb kohal x = –2, olles muidu sama­sugune sirge nagu yx – 1 korral. Graafikul puudub seega vaid punkt (–2; –3).

Funktsiooni y=\frac{\left|x\right|}{x} graafik (joonis 4.2) teeb katkevus­kohal x = 0 „hüppe” väärtuselt –1 väärtusele 1.

Joon. 4.2

Tangensfunktsiooni y = tan x graafik (joonis 3.26) teeb katkevus­kohtadel x=\left(2n+1\right)\frac{\pi}{2}, n ∈ Z „hüppe” +∞-st –∞-sse.

Ülesanded B

Ülesanne 809. Funktsiooni katkevus­kohad

y=\frac{1}{x}

Vastus. Katkevus­koht on x

y=\frac{x^2-1}{x+1}

Vastus. Katkevus­koht on x

y=\frac{x^3-1}{x-1}

Vastus. Katkevus­koht on x

y=\frac{2}{x+3}

Vastus. Katkevus­koht on x

y=\frac{x-3}{x+4}

Vastus. Katkevus­koht on x

y=\frac{x^2-25}{x^2+2x-15}

Vastus. Katkevus­kohad on x ja x

Ülesanne 810. Funktsiooni uurimine

y=\frac{1}{x}

VastusX = X_0 = X^+ = X^- = X\uparrow = X_1\downarrow = X_2\downarrow = ; ekstreemum­punktid .

y=\frac{x^2-1}{x+1}

VastusX = X_0 = X^+ = X^- = X\uparrow = X\downarrow = ; ekstreemum­punktid .

y=\frac{x^3-1}{x-1}

VastusX = X_0 = X^+ = X^- = X_1\uparrow = X_2\uparrow = X\downarrow = ;E_{\min}.

y=\frac{2}{x+3}

VastusX = X_0 = X^+ = X^- = X\uparrow = X_1\downarrow = X_2\downarrow = ; ekstreemum­punktid .

y=\frac{x-3}{x+4}

VastusX = X_0X^+ = ;X^- = X_1\uparrow = X_2\uparrow = X\downarrow = ; ekstreemum­punktid .

y=\frac{x^2-25}{x^2+2x-15}

VastusX = X_0 = X^+ = X^- = X\uparrow = X\downarrow = ; ekstreemum­punktid .