Чтобы найти точку разрыва первого рода (конечный скачок) функции, давайте рассмотрим, что это такое. Разрыв первого рода — это точка, в которой функция имеет конечный предел с обеих сторон, но значения функции в этой точке не совпадают с пределами.
Рассмотрим следующий алгоритм для нахождения точки разрыва первого рода:
- Определите область определения функции. Убедитесь, что вы знаете, где функция определена и где могут возникнуть разрывы.
- Найдите точки, в которых функция может быть разрывной. Это могут быть точки, где функция не определена, или точки, где определены кусочные функции.
- Проверьте пределы функции в этих точках. Для каждой из найденных точек разрыва, вычислите левый и правый пределы:
- Левый предел: lim (x -> a-) f(x)
- Правый предел: lim (x -> a+) f(x)
- Сравните пределы с значением функции в этой точке. Если пределы существуют и конечны, но не равны друг другу и не равны значению функции в этой точке, то это точка разрыва первого рода.
- Запишите результат. Укажите, в какой точке функция разрывается и какие значения имеют пределы и значение функции в этой точке.
Например, рассмотрим функцию:
f(x) = { x^2, при x < 1; 3, при x = 1; x + 2, при x > 1 }
Шаги решения:
- Область определения: функция определена для всех x, кроме x = 1.
- Проверяем точку x = 1.
- Находим пределы:
- Левый предел: lim (x -> 1-) f(x) = lim (x -> 1-) x^2 = 1.
- Правый предел: lim (x -> 1+) f(x) = lim (x -> 1+) (x + 2) = 3.
- Сравниваем: f(1) = 3. Пределы не равны, и значение функции в точке не совпадает с левым пределом.
Таким образом, мы нашли точку разрыва первого рода в x = 1.