连续与间断:曲线会「断」吗
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断不断,差别很大
第一讲学极限时我们悄悄用了一个前提:函数画出来是一条连贯的线。现在把它挑明:图像能一笔画完不抬笔的函数叫连续。气温、身高、水位都是连续的——它们不会「瞬移」。反过来,阶梯电价在临界点「跳」一下、电梯楼层显示一层层蹦,这些都是间断。
一个接地气的定理
连续函数有个极其实用的性质:介值定理——从 15°C 升到 25°C,必然经过 20°C,不会跳过。数学上说:连续函数 若从负变正,中间必有一点等于零。白话:温度计不会从冷直接蹦到热。
它还能帮你解方程:试一个值算出来为正,再试一个为负,解就夹在中间;把区间对半再对半,就能逼近到任意精度。这就是「二分法」,计算机解方程的看家本领之一。
常见误区
「接近」不等于「连续」。台阶函数在跳变点左右都有极限,但两者不相等,照样断开。连续要求三者齐全:左极限 = 右极限 = 函数值。
练一练:观察家里水表或电表读数的变化,说说它是连续的还是跳跃的,为什么。
小纸条
找一找生活中的「跳跃」:阶梯电价、电梯楼层、红绿灯……举出两个间断的例子。
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