Функция z=f(x, y), определенная в некоторой окрестности точки (x0,y0), называется непрерывной в этой точке, если
Геометрически это означает, что при приближении точки М(x, y) по любой последовательности точек к точке М0(х0, у0) аппликаты соответствующих точек поверхности, изображающей функцию z=f(x, y), стремятся к аппликате поверхности в точке М0.
В дальнейшем нам часто придется пользоваться следующим эквивалентным данному выше определением непрерывности функции: функция f(x, y) называется непрерывной в точке (х0, у0), если для любого положительного числа ε существует число δ>0, такое, что для всех точек (х, у), удовлетворяющих условию , выполнено неравенство
Пользуясь определением непрерывности и теоремами о пределах, можно доказать, что для функций двух переменных сумма и произведение двух непрерывных функций есть непрерывная функция; частное двух непрерывных функций есть непрерывная функция в точках, в которых знаменатель отличен от нуля; сложная функция, составленная из нескольких непрерывных функций, есть непрерывная функция и т. д.
Например, функции f(x, y)=x2+y2, φ(x, y)=ex+y, F(x, y)=sin(x3y3+x-y+1) непрерывны всюду, функция R(x, y)=(x2+y2-1)/(x-y) непрерывна, всюду кроме точек прямой х=у, и т. д.
Если функция f(x, y) определена в окрестности точки М0(х0, у0) (кроме, может быть, самой точки М0) и не являются непрерывной в этой точке, будем называть ее разрывной в точке М0.
Например:
1) функция разрывна в точке (0, 0), так как она определена всюду, кроме этой точки
2) функция
будет разрывна в точке (0, 0), так как не существует предела этой функции при х→0, у→0;
в точке (1, 2) разрывна, так как
Рисунок 10
Множество точек плоскости называется связным, если любые две точки этого множества соединить непрерывной кривой, состоящей из точек того же множества.
Рисунок 11
5) Множество точек, состоящее из трех отдельных точек, не будет связным. Несвязным будет также множество точек, принадлежащих двум кругам: х2+у2≤1 и (х-2,3)2+у2≤1 (рис. 11) и т. д.
Точка М называется внутренней точкой некоторого множества, если существует окрестность этой точки, состоящая из точек данного множества.
Множество, каждая точка которого – внутренняя, называется открытым множеством.
6) Открытыми будут множества всех точек, лежащих внутри круга, внутри двух непересекающихся кругов ( рис. 12). Открытым будет множество всех точек плоскости, лежащих вправо от оси OY ( рис.13).
Множество точек прямоугольника -1≤х≤1, -2≤у≤2 открытым не будет, так как принадлежащие ему точки прямых х =±1, у =±2 не являются внутренними ( рис. 13).
Связное открытое множество точек плоскости называется областью. Примеры областей: множества точек, лежащих внутри круга, прямоугольника, множество точек кольца 1<х2 + у2<4, множество точек (х,у ) плоскости, для которых х> 0, у> 0 ( рис.13).
Точка М называется граничной точкой области, если в любой ее окрестности есть точки как принадлежащие, так и не принадлежащие этой области. Совокупность всех граничных точек области называется ее границей. Так, например, для области, состоящей из точек, лежащих внутри эллипса, границей будет сам эллипс.
Дата: 2018-12-28, просмотров: 242.