\( \newcommand{\Ds}{\displaystyle} \newcommand{\PP}{{\mathbb P}} \newcommand{\RR}{{\mathbb R}} \newcommand{\KK}{{\mathbb K}} \newcommand{\CC}{{\mathbb C}} \newcommand{\ZZ}{{\mathbb Z}} \newcommand{\NN}{{\mathbb N}} \newcommand{\TT}{{\mathbb T}} \newcommand{\QQ}{{\mathbb Q}} \newcommand{\Abs}[1]{{\left|{#1}\right|}} \newcommand{\Floor}[1]{{\left\lfloor{#1}\right\rfloor}} \newcommand{\Ceil}[1]{{\left\lceil{#1}\right\rceil}} \newcommand{\sgn}{{\rm sgn\,}} \newcommand{\Set}[1]{{\left\{{#1}\right\}}} \newcommand{\Norm}[1]{{\left\|{#1}\right\|}} \newcommand{\Prob}[1]{{{{\mathbb P}}\left[{#1}\right]}} \newcommand{\Mean}[1]{{{{\mathbb E}}\left[{#1}\right]}} \newcommand{\cis}{{\rm cis}\,} \newcommand{\one}{{\mathbf 1}} \newcommand{\One}[1]{{\bf 1}\left(#1\right)} \renewcommand{\Re}{{\rm Re\,}} \renewcommand{\Im}{{\rm Im\,}} \renewcommand{\arg}{{\rm arg\,}} \renewcommand{\Arg}{{\rm Arg\,}} \renewcommand{\deg}{{\rm deg\,}} \renewcommand{\vol}{{\rm vol\,}} \renewcommand{\span}{{\rm span\,}} \newcommand{\ft}[1]{\widehat{#1}} \newcommand{\wt}[1]{\widetilde{#1}} \newcommand{\FT}[1]{\left(#1\right)^\wedge} \newcommand{\Lone}[1]{{\left\|{#1}\right\|_{1}}} \newcommand{\Linf}[1]{{\left\|{#1}\right\|_\infty}} \newcommand{\inner}[2]{{\langle #1, #2 \rangle}} \)

Απειροστικός Λογισμός Μιας Μεταβλητής

Μιχάλης Κολουντζάκης

Τμήμα Μαθηματικών και Εφαρμοσμένων Μαθηματικών, Πανεπιστήμιο Κρήτης

 

Συνέχεια

Συν-1.

Όριο συνάρτησης σε σημείο μέσω ακολουθιών

 

YouTube video preview
 

Συν-2.

Σωστό ή λάθος;

Η συνάρτηση \(f:A \to \RR\) είναι άνω φραγμένη στο \(A\) (αυτό σημαίνει ότι υπάρχει \(M \in \RR\) τ.ώ. για κάθε \(x \in A\) να ισχύει \(f(x) \le M\)) 

αν και μόνο αν 

για κάθε ακολουθία \(x_n \in A\) η ακολουθία \(f(x_n)\) είναι άνω φραγμένη.

Εδώ \(A\) είναι οποιοδήποτε υποσύνολο του \(\RR\), το πεδίο ορισμού της \(f\).

Απάντηση:

Συν-3.

Η συνάρτηση \(f\) είναι ορισμένη στο \((-1, 1)\) και υπάρχουν δύο ακολουθίες \(x_n, y_n \in (0, 1)\) τ.ώ.
\[x_n \to 0,\ \ y_n \to 0,\ \ f(x_n) \to 0,\ \ f(y_n) \to +\infty.\]
Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Επιλέξτε όλες τις σωστές επιλογές:

Συν-4.

Οι μονότονες συναρτήσεις έχουν πλευρικά όρια

 

YouTube video preview
 

Συν-5.

Η συνάρτηση \(f:(-1, 1) \to \RR\) είναι αύξουσα στο \((-1,  1)\).

Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;


Επιλέξτε όλες τις σωστές επιλογές:

Συν-6.

Η συνάρτηση \(f:(-1, 1) \to \RR\) είναι αύξουσα στο \((-1,  0)\) και επίσης αύξουσα στο \((0, 1)\). Δεν υποθέτουμε ότι είναι αύξουσα στο \((-1, 1)\).

Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;


Επιλέξτε όλες τις σωστές επιλογές:

Συν-7.

Συνέχεια συνάρτησης σε ένα σημείο

 

YouTube video preview
 

Συν-8.

Ποιες από τις παρακάτω συναρτήσεις είναι συνεχείς στο 0;

Επιλέξτε όλες τις σωστές επιλογές:

Συν-9.

Ποιες από τις παρακάτω συναρτήσεις είναι συνεχείς στο 0;

Επιλέξτε όλες τις σωστές επιλογές:

Συν-10.

Διατήρηση της συνέχειας από απλές πράξεις

 

YouTube video preview
 

Συν-11.

Αν \(q(x)\) είναι ένα πολυώνυμο βαθμού \(n \ge 1\) και \(p(x)\) είναι ένα πολυώνυμο βαθμού \(m \ge 1\), σε πόσα, το πολύ, σημεία μπορεί να είναι ασυνεχής\({}^*\) η συνάρτηση
\[f(x) = \frac{1}{q(x) p(x)};\]

Η απάντηση είναι συνάρτηση των \(n\) και \(m\).

\({}^*\) Σημείωση: Ας πάρουμε το παράδειγμα \(q(x) = x-1\). Αυστηρά μιλώντας δεν έχει νόημα να μιλάμε για συνέχεια ή όχι στο σημείο 1 για τη συνάρτηση
\[\frac{1}{q(x)} = \frac{1}{x-1}\]
γιατί η συνάρτηση αυτή δεν ορίζεται καν στο 1. Όμως έχει επικρατήσει ακόμη και σε αυτή την περίπτωση να λέμε ότι η συνάρτηση είναι ασυνεχής στο 1, κι ας μην ορίζεται εκεί. 

Έχει επικρατήσει να λέμε ότι μια συνάρτηση \(f(x)\) που δεν ορίζεται στο \(x_0\) είναι συνεχής στο \(x_0\) αν μπορεί να οριστεί εκεί ώστε να είναι συνεχής. Για παράδειγμα, έχει επικρατήσει να λέμε ότι η συνάρτηση
\[\frac{\sin{x}}{x}\]
είναι συνεχής στο 0, αφού μπορεί να γίνει συνεχής στο 0 αν την ορίσουμε εκεί κατάλληλα (της δώσουμε την τιμή 1).

Για τη συνάρτηση \(\Ds \frac{1}{x-1}\) αυτό δε γίνεται: ό,τι τιμή κι αν της δώσουμε στο 1 πάλι ασυνεχής θα είναι. Ομοίως και τη συνάρτηση \(\Ds \sin\frac{1}{x}\) τη λέμε ασυνεχή στο 0 παρά το ότι δεν ορίζεται στο 0, αφου το όριό της στο 0 δεν υπάρχει.

Απάντηση
Προεπισκόπηση τύπου
Γράψτε έναν τύπο για να εμφανιστεί εδώ.

Συν-12.

Συνεχής συνάρτηση σε ένα σημείο είναι φραγμένη γύρω από αυτό

 

YouTube video preview
 

Συν-13.

Η συνάρτηση \(f:\RR \to \RR\) είναι συνεχής στο σημείο \(x_0\).

Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Επιλέξτε όλες τις σωστές επιλογές:

Συν-14.

Σωστό ή λάθος;

Υπάρχει συνάρτηση \(f: \RR \to \RR\) που δεν είναι συνεχής σε κανένα σημείο.

Απάντηση:

Συν-15.

Είδη ασυνεχειών

 

YouTube video preview
 

Συν-16.

Η \(f:[0, 1] \to [0, 1]\) είναι αύξουσα και ικανοποιεί \(f(0) = 0,\ f(1) = 1\).

Πόσα το πολύ σημεία μπορούν να υπάρχουν στο \([0, 1]\) στα οποία η \(f\) να παρουσιάζει ασυνέχεια άλματος με το άλμα (διαφορά των πλευρικών ορίων στο σημείο) να είναι \(\ge 0.1\);

Απάντηση

Συν-17.

Κάθε φραγμένη ακολουθία έχει συγκλίνουσα υπακολουθία

 

YouTube video preview
 

Συν-18.

Σωστό ή λάθος;

Κάθε ακολουθία \(x_n \in \RR\) (φραγμένη ή όχι) έχει υπακολουθία που συγκλίνει στο \(\overline{\RR} = \RR \cup \Set{-\infty, +\infty}\).

Απάντηση:

Συν-19.

Συνεχής συνάρτηση σε κλειστό διάστημα είναι φραγμένη

 

YouTube video preview
 

Συν-20.

Σωστό ή λάθος;

Αν η \(f:\RR\to\RR\) είναι συνεχής παντού και η \(g:\RR\to\RR\) είναι φραγμένη στο \(\RR\) τότε η
\[ f(g(x))\]
είναι φραγμένη στο \(\RR\).

Απάντηση:

Συν-21.

Συνεχής συνάρτηση σε κλειστό διάστημα πιάνει τα μέγιστα και ελάχιστά της.

 

YouTube video preview
 

Συν-22.

Ποια από τα παρακάτω είναι σωστά;

Επιλέξτε όλες τις σωστές επιλογές:

Συν-23.

Σωστό ή λάθος;

Αν \(f:[a, b] \to \RR\) συνεχής στο \([a, b]\) τότε υπάρχει \(\xi \in [a, b]\) τ.ώ.
\[ \Abs{f(\xi)} = \max_{a \le x \le b} \Abs{f(x)}.\]

Απάντηση:

Συν-24.

Θεώρημα ενδιάμεσης τιμής

 

YouTube video preview
 

Συν-25.

Σωστό ή λάθος;

Αν η \(f:\RR\to\RR\) παίρνει μόνο ακέραιες τιμές τότε δε μπορεί να είναι συνεχής στο \(\RR\).

Απάντηση:

Συν-26.

Σωστό ή λάθος;

Αν η \(f:[0, 1] \cup [2, 3] \to \RR\) είναι συνεχής στο πεδίο ορισμού της \([0, 1] \cup [2, 3]\) και παίρνει μόνο ακέραιες τιμές τότε είναι σταθερή.

Απάντηση:

Συν-27.

Σωστό ή λάθος;

Αν \(f:[a, b] \to [a, b]\) είναι συνεχής τότε υπάρχει \(c \in [a, b]\) τ.ώ. \(f(c) = c\).

Απάντηση:

Συν-28.

Συνέχεια αντίστροφης συνάρτησης

 

YouTube video preview
 

Συν-29.

Σωστό ή λάθος;

Αν \(f:[a, b] \to [c, d]\) είναι συνεχής, γνησίως αύξουσα και \(f(a) = c, f(b) =d\), και \(g:[0, 1] \to [a, b]\) τότε αν η σύνθεση
\[ f(g(x)) \]
είναι συνεχής έπεται ότι και η \(g\) είναι συνεχής στο \([0, 1]\).
Απάντηση: