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第 10 章:连续函数与连续运算

第 9 章回答了“函数值怎样在一点附近趋向某个目标”。本章进一步要求这个目标正好是 函数在中心点的实际取值,由此建立连续性,并研究连续性经过有限代数运算、复合、 端点限制与补值时怎样传递。

本章问题

“输入的微小改变只引起输出的微小改变”怎样写成严格的量词?一个缺失点什么时候 可以补值?图像上的断裂有哪些不同数学机制?常见代数函数的连续性究竟依赖哪些已经 证明的基本块?

依赖与边界

本章直接使用第 9 章的有限函数极限、左右极限、无穷极限、极限运算法则和 Heine 序列判别。核心论证以相对定义域的极限与 \(\varepsilon\)-\(\delta\) 控制为主。 本章不使用后续微分理论,也不提前证明闭区间上的有界、最值或统一控制性质。

学习路径

本章共 5 个核心单元,10 学时(理论 8,应用 2)。

次序 学习单元 核心产出 学时
10.1 连续性怎样把极限与函数值接起来? 点连续、集合上连续、序列刻画 2
10.2 连续性怎样经过运算和复合传递? 四则与复合连续性 2
10.3 端点连续与连续延拓怎样统一处理? 单侧连续、端点、补值判据 2
10.4 函数会以哪些方式失去连续性? 四类间断与序列诊断 2
10.5 常见初等函数的连续性从哪里来? 多项式、有理、绝对值、根式证明桥 2

建议依次学习。10.3 先给出连续延拓的充要条件,10.4 才能准确回答哪些间断可修复; 10.5 再把前面的闭包规则整理成可反复调用的函数库。

章末接口

完成本章后,你可以证明函数在每个点分别连续,却还不能据此断言它在整个区间有界、 取得最大最小值,或存在一个对所有中心点同时有效的控制半径。第 11 章将引入闭区间 的序列紧致性,把这些逐点局部信息升级为整体结论。