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データサイエンスのための微分積分 第17回 関数の連続性

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本記事は数学講座2.16関数の連続性を勉強して投稿したメモです。詳細は元の素晴らしい講座のページをチェックしてください。

連続の定義

定義:
関数$y=f(x)$が$x_0$の局所に定義あり、且つ:
$\Delta x=x-x_0,\quad \Delta y=f(x_0+\Delta x)-f(x_0)$

もし:

$\lim_{\Delta x\to 0}\Delta y=\lim_{\Delta x\to 0}\left[f(x_0+\Delta x)-f(x_0)\right]=0$

であれば、関数$f(x)$が$x_0$点で連続(Continuous)
image.png

また、
以下の定義でも成立します。

関数$y=f(x)$が$x_0$の局所に定義あり、且つ:
$\lim_{x\to x_0}f(x)=f(x_0)$
であれば、関数$f(x)$が$x_0$点で連続(Continuous)

連続
連続のコピー.gif

連続ではない
連続ではない.gif

左連続、右連続

  • $\displaystyle\lim_{x\to x_0^-}f(x)=f(x_0)$、関数$f(x)$が$x_0$点で左連続です。
  • $\displaystyle\lim_{x\to x_0^+}f(x)=f(x_0)$、関数$f(x)$が$x_0$点で右連続です。

左連続、且つ右連続が、関数連続の充分必要条件です。
image.png

連続関数

定義:
区間内の全ての点で連続であれば、区間内の連続関数と呼びます。
image.png

参考

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