描述函數的一種連綿不斷變化的狀態,即引數的微小變動隻會引起函數值的微小變動的情況。確切說來,函數在某點連續是指:當引數趨於該點時,函數值的極限與函數在該點所取的值一致。
一元連續函數 設函數f(x)在x=α附近(包括xx=α處)有定義。若
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如在(*)中,x→α改為x→α-0或x→α+0,即限定x<α或x>α,則稱f(x)在x=α處左連續或右連續。顯然f(x)在x=α處連續的必要充分條件為它在α處左、右都連續。
如
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如果f(x)在一開區間(α,b)內每一點都連續,則稱f(x)在開區間(α,b)內連續。f(x)在一閉區間[α,b]上連續是指:在開區間(α,b)內連續,而在α處右連續和b處左連續。
由此可確切定義幾何名詞連續曲線。設平面曲線C可寫成參數方程
x=x(t),y=y(t) (α≤t≤β),
其中 x( t)、 y( t)都是[ α, β]上的連續函數,則稱 C是連續曲線。此定義顯然可推廣到空間曲線甚至一般的 n維空間中的曲線上去。連續函數的性質
① 如f(x)、g(x)都在x=α處連續,則f(x)±g(x),f(x)g(x),
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② 如f(x)在x=α處連續,且f(α)≠0,則必在x=α的某一小δ鄰域(即|x-α|<δ)中,f(x)不變號,即f(x)與f(α)同號。
③ 在閉區間上的連續函數,必有上界和下界,且有最大值和最小值,並能取最小值和最大值之間的一切中間值。
還可證明,所有初等函數在其有定義的區間上都是連續的。
設I為一閉或開的區間,如果任給ε>0,必有δ>0存在,使對I中任何兩點x,x′,隻要|x-x′|<δ,便有|f(x)-f(x′)|<ε,則稱f(x)在I上一致連續。關於一致連續性有下面的重要定理:在閉區間上的連續函數一定在該區間上一致連續。這一定理有時稱作康托爾定理。
多元連續函數 設
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|f(x)-f(α)|<ε
,則稱 f( x)在 α處連續。也可類似地定義 f( x)在 n維區域 G中連續和一致連續。不過,當 α是 f( x)定義域 G邊界上的一點時,在上面定義中要限制 x在 G及其邊界上。一元連續函數的上述性質都可推廣到多元函數上來,康托爾定理這時也成立,不過在其中區間I要換成有界閉區域。和連續曲線類似,也可定義連續曲面等等。
以上連續函數的定義也可推廣到復變量的復函數上來(見復變函數)。
連續函數的定義還可推廣到一般抽象的拓撲空間的情況。設X,Y是兩個拓撲空間,f:X→Y是把X映入Y的一個映射,又α∈X,如果對於f(α∈Y的任一鄰域
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