2008 - TUTORIAL di P. Barberis Intuitivamente: f(xo) una funzione è xo CONTINUA IN x0 quando non stacco “la penna dal foglio” f(xo) xo Se invece faccio un “salto” in corrispondenza ad xo C’è DISCONTINUITA’ l2 l1 xo Limite sinistro l1 xo x0 non appartiene al Dominio Limite sinistro - Limite destro l2 Limite destro + ordinata f(x0)=l1 l = f(x0) xo Quindi una funzione é continua in x0 se soddisfa tre condizioni : 1- x0 deve appartenere al DOMINIO e quindi esiste l’ordinata f(xo) 2 - esiste il limite l per x che tende d x0 di f(x) cioè il limite sinistro = al limite destro 3 - il valore l del limite è uguale all’ordinata f(xo) Definizione: Una funzione si dice CONTINUA in un punto P di ascissa x0 se il limite coincide con la sua ordinata lim f ( x) = f ( x ) 0 x → x0 x0 2 - esiste il limite l per x che tende ad x0 di f(x) se se 3 -Sono uguali 1 - x0 appartiene al Dominio ed esiste f(x0) lim f ( x) = f ( x ) f(x) è continua in x0 a destra lim f ( x) = f ( x ) f(x) è continua in x0 a sinistra x → x0 + x → x0 − 0 0 Funzioni continue in un intervallo Una funzione è continua in un intervallo quando e' continua in ogni punto dell'intervallo Le FUNZIONI MATEMATICHE sono continue in ogni punto interno al loro DOMINIO. Ecco alcuni esempi: y=x Funz identità, razionale intera : continua per ogni x appartenente ai numeri Reali: x −3 y= x −5 Funz omografica, raz intera: continua per ogni x y = x−7 y = 2− x Funz Irrazionale intera: continua per x ( in x=7 c’è continuità a destra ) Funz Irrazionale intera: continua per x ( in x=2 c’è continuità a sinistra ) 7: 2: ∀x ∈ R 5 [+7,+ [ ]- ,+2] Data una funzione e trovato il suo dominio si pone il seguente problema: Trovare i punti di discontinuità e indicarne la tipologia A- Trovo i punti di discontinuita’ - calcolando il Dominio : le ascisse x0 escluse sono punti di discontinuità . ( inoltre c’è discontinuità nelle eventuali ascisse nelle quali cambia una funzione definita per intervalli - vedi esercizio 2) B- Studio il tipo di discontinuita’ , calcolando i limiti sinistro e destro per x che tende a x0 lim f ( x) lim f ( x) x→ x0− x→ x0+ CI SONO TRE CASI Discontinuità di I^ SPECIE a “salto” se i limiti sinistro l1 e destro l2 sono: - finiti (cioè numeri ) - e diversi lim f ( x) = l x→ x 0 + 2 lim f ( x) = l x→ x 0− 1 Limite destro Limite sinistro x0 Discontinuità di II^ SPECIE se almeno uno dei due limiti sinistro e destro o è infinito o non esiste Limite destro lim f ( x) = +∞ x → x0 + Limite sinistro lim f ( x) = −∞ x → x0 − x0 Discont. di TERZA SPECIE (o eliminabile) SE i limiti sinistro e destro coincidono MA la funzione in x0 a) non esiste oppure b) esiste ma è diversa dal limite Ordinata f(x0) Limite l Limite l x0 x0 E'comunque possibile eliminare tale discontinuita' definendo l’ordinata di x0 uguale al limite l ordinata f(x0) = limite l 1 O I Z I C ESER Determina il tipo di discontinuità in x0 analizzando il grafico 1 O I Z I C ESER Risposte: tipo di discontinuità in x0 I specie: limiti finiti III specie:stesso limite II specie: limite I specie:limiti finiti R E S E 2 O I CIZ Studia i punti di discontinuità x + 3, x < 0 y= x + 1, x ≥ 0 Dominio: R funzione definita per intervalli x=0 appartiene al Dominio ordinalta f(0)=0+1=1 ma poiché la funzione cambia può esserci una Discontinuità a “salto”! Verifico, calcolando i limiti sinistro e destro per x che tende a 0 lim x + 3 = 0 + 3 = 3 x→0− lim x + 1 = 0 + 1 = 1 x→ 0+ I limiti sono FINITI e DIVERSI: c’è quindi un “salto” ed è discontinuità di PRIMA specie! 3 O I IZ C ER S E Studia i punti di discontinuità x −3 y= x −5 D: x 5 Nel punto x=5 c’è quindi una discontinuità! Di che tipo? Calcolo i limiti sinistro e destro per x che tende a 5. x−3 2 = − = −∞ lim 0 x →5 − x − 5 x−3 2 = + = +∞ lim 0 x →5 + x − 5 Poiché almeno uno dei due è infinito ( qui entrambi lo sono!) concludo affermando che c’è discontinuità di seconda specie! E S E O I IZ C R 4 Dominio D: x 2 Studia i punti di discontinuità x 2 − 3x + 2 y= x−2 Nel punto x=2 c’è quindi una discontinuità! Di che tipo? Calcolo i limiti sinistro e destro per x che tende a 2 x 2 − 3x + 2 0 ( x − 2)( x − 1) = → = lim x − 1 → 2 − 1 = 1 lim lim x−2 0 x−2 x →2 − x →2 − x →2 − x 2 − 3x + 2 0 ( x − 2)( x − 1) = → lim = lim x − 1 → 2 − 1 = 1 lim + + x−2 0 x−2 x →2 x →2 x →2 + Poiché i limiti coincidono concludo affermando che c’è discontinuità di terza specie!