定義
設函式 在某 上有定義。若 在點 無定義,或 在點 有定義而不連續,則稱點 為函式 的間斷點或不連續點。
若 為函式 的間斷點,則必出現下列情形之一:
(i) 在點 無定義或極限 不存在;
(ii)) 在點 有定義且極限 存在,但
據此,我們對函式的間斷點作如下分類 :
可去間斷點
若
而 在點 無定義,或有定義但 ,則稱 為 的可去間斷點。
例如,對於函式 ,因 ,而
故 為 的可去間斷點。又如函式 ,由於 ,而 在 無定義,所以 是函式 的可去間斷點。
設 為函式 的可去間斷點,且 。我們按如下方法定義一個函式 :當 時, ;當 時, 。易見,對於函式 , 是它的連續點。例如,對上述的 ,我們定義
則 在 連續。
跳躍間斷點
若函式 在點 的左、右極限都存在,但
則稱點 為函式 的跳躍間斷點。
例如,對函式 ,當 ( 為整數)時有
所以在整數點上函式 的左、右極限不相等,從而整數點都是函式 的跳躍間斷點。
可去間斷點和跳躍間斷點統稱為第一類間斷點。第一類間斷點的特點是函式在該點處的左、右極限都存在。
第二類間斷點
函式的所有其他形式的間斷點,即使得函式至少有一側極限不存在的那些點,稱為第二類間斷點。
例如,函式 當 不存在有限的極限,故 是 的第二類間斷點。函式 在點 處的左、右極限都不存在,故 是 的第二類間斷點。當趨近於 時,函式在 和 之間取值,這樣的間斷點稱為振盪間斷點。
無窮間斷點和振盪間斷點都屬於第二類間斷點。
便於理解和記憶,間斷點的分類概括如下:
幾個有間斷點的函式
(1)狄利克雷函式
在定義域 上每一點 都是第二類間斷點。
(2)函式
僅在點 連續, 時是第二類間斷點。
(3)整數部函式
與小數部函式
都是在 為整數時是第一類不可去間斷點,在這些點仍是右連續的。
(4)黎曼函式
在每一個無理點都連續,而在異與零的有理點都不連續。
(5)函式
在點 附近函式振盪而無極限, 是它的第二類間斷點。
(6)函式
在點 是可去間斷點,並且
(7)函式
在點是可去間斷點。(8)函式
在點 是第二類間斷點。
套用
例 求分段函式
的間斷點並判斷其類型。
解 因為
所以, 是 的跳躍間斷點。
又因為
所以在處連續。