calculus

連続性

関数がある点で連続であるとは、その点での値が、入力がその点に近づくときの値の極限に等しいことをいう——飛び、穴、漸近線がない状態。

関数 ff が x=ax = a で連続であるとは、次の3つの条件が成り立つことをいう:

  1. f(a)f(a) が定義されている、
  2. lim⁡x→af(x)\lim_{x \to a} f(x) が存在する、かつ
  3. lim⁡x→af(x)=f(a)\lim_{x \to a} f(x) = f(a)。

直感的には、その点を通るグラフをペンを離さずに描けるということである。よくある不連続には、除去可能(穴)、跳躍(左極限と右極限が異なる)、無限(垂直漸近線)がある。

連続性はほとんどの微積分の定理の前提となる入口条件である。中間値の定理は、連続関数が任意の2つの出力値の間のすべての値をとることを述べる。最大値・最小値の定理は、閉区間上の連続関数が最大値と最小値をとることを保証する。微分可能性は連続性を要求するが、連続性は微分可能性を意味しない——∣x∣|x| はいたるところで連続だが 00 では微分できない。

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