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Funzioni continue e teoremi, Dispense di Matematica Generale

La definizione di funzione continua e i suoi tipi di discontinuità. Vengono inoltre analizzate le proprietà delle funzioni elementari e la loro continuità. Viene affrontata la questione se la somma, la differenza, il prodotto o il quoziente di funzioni elementari sia ancora una funzione continua nei punti dell'insieme in cui è definita. Il testo è utile per comprendere la continuità delle funzioni e le loro proprietà.

Tipologia: Dispense

2021/2022

In vendita dal 03/02/2023

gaiacastellan_
gaiacastellan_ 🇮🇹

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FUNZIONI CONTINUE !
Deve essere definita nel valore in F(a), !
Il valore del limite in a deve corrispondere al valore che la funzione ha in f(a) si può così definire
continua !
f : [a, b) R. Diciamo che f è continua in a da destra se !
lim f(x) = f(a).!
xa+!
f : (a, b] R, diciamo che f è continua in b da sinistra se!
lim f(x) = f(b). !
xb−!
f:(a,b)R e a<x 0 <b,diciamo che f è continua in x0 se è continua in x0 da
destra e da sinistra, quindi se!
lim f(x) = f(x0).!
Una funzione non continua in qualche punto (eventualmente da destra o da
sinistra) si dice discontinua in quel punto (eventualmente da destra o da
sinistra).!
Si hanno 2 tipi di discontinuità !
-discontinuità di prima specie : quando nella funzione è presente un salto e poi è continua !
-discontinuità di seconda specie : quando è presente un salto infinito!
La funzione è sempre continua in un intervallo [a;b ] , cioè in tutti i punti dell’intervallo dell’insieme !
Tutte le funzione elementari sono continue , Le funzioni elementari sono continue nei rispettivi
intervalli in cui sono definite.!
Può sorgere ora la questione se anche la somma (o la dierenza, o il prodotto, o il quoziente) di
due o più funzioni elementari sia ancora una funzione continua nei punti dell’insieme in cui è
definita. !
È quindi presente una discontinuità quando la funzione è definita a tratti !
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FUNZIONI CONTINUE

Deve essere definita nel valore in F(a), Il valore del limite in a deve corrispondere al valore che la funzione ha in f(a) si può così definire continua f : [a, b) → R. Diciamo che f è continua in a da destra se lim f(x) = f(a). x→a+ f : (a, b] → R, diciamo che f è continua in b da sinistra se lim f(x) = f(b). x→b− f:(a,b)→R e a<x 0 <b,diciamo che f è continua in x0 se è continua in x0 da destra e da sinistra, quindi se lim f(x) = f(x0). Una funzione non continua in qualche punto (eventualmente da destra o da sinistra) si dice discontinua in quel punto (eventualmente da destra o da sinistra). Si hanno 2 tipi di discontinuità

- discontinuità di prima specie : quando nella funzione è presente un salto e poi è continua

-discontinuità di seconda specie : quando è presente un salto infinito La funzione è sempre continua in un intervallo [a;b ] , cioè in tutti i punti dell’intervallo dell’insieme Tutte le funzione elementari sono continue , Le funzioni elementari sono continue nei rispettivi intervalli in cui sono definite. Può sorgere ora la questione se anche la somma (o la differenza, o il prodotto, o il quoziente) di due o più funzioni elementari sia ancora una funzione continua nei punti dell’insieme in cui è definita. È quindi presente una discontinuità quando la funzione è definita a tratti

Teorema fondamentale Teorema (fondamentale delle funzioni continue in un intervallo). Siano a, b ∈ R e sia f continua nell’intervallo [a, b]. Allora l’insieme dei valori che f assume è anch’esso un intervallo chiuso e limitato che non rendono all’infinito Le ipotesi del teorema sono quattro: che la f sia continua, che sia definita in un intervallo, che tale intervallo sia chiuso e che tale intervallo sia limitato. È importante osservare che se togliamo anche soltanto una delle ipotesi del teorema, la tesi può essere falsa. Il teorema fondamentale delle funzioni continue in un intervallo ha come conseguenze alcune proposizioni che spesso vengono formulate come altrettanti teoremi. Sia f una funzione continua nell’intervallo [a, b].

- Teorema degli zeri.

ipotesi:

- Se f (a) e f (b) hanno valori di segno opposto

(potremmo scrivere f (a) · f (b) <0)

- Se f [a,b] è definita in un intervallo chiuso è limitato

- Se f[a,b] è continua nel intervallo

-> tesi : allora esiste c ∈ (a,b) tale che f(c) = 0. ( Se tolgo ipotesi continuità può essere che la tesi non sia verificata )

- Teorema di Weierstrass.

Ipotesi :

  • Se f [a,b] è definita in un intervallo chiuso è limitato

- Se f[a,b] è continua nel intervallo

->tesi: Esiste almeno un punto xM nell’intervallo [a, b] in cui la funzione f assume il suo valore massimo ed almeno un punto xm in cui f assume il suo valore minimo.