Ajude a manter o site livre, gratuito e sem propagandas. Colabore!
Dizemos que uma função é contínua em um ponto , quando está definida, existe o limite
(1.277) |
e
(1.278) |
Usando de limites laterais, definimos os conceitos de função contínua à esquerda ou à direta. Quando a função não é contínua em um dado ponto , dizemos que é descontínua neste ponto.
Vejamos a continuidade desta função nos seguintes pontos:
. Neste ponto, temos e
(1.280) | |||
(1.281) |
Com isso, concluímos que é contínua no ponto .
. Neste ponto,
(1.282) | |||
(1.283) |
logo, f(-1) não está definido e, portanto, é descontínua neste ponto. Observemos que tem uma assíntota vertical em , verifique!
. Neste ponto, temos e
(1.284) | |||
(1.285) |
Portanto, concluímos que é descontínua em .
Uma função é dita ser contínua em um intervalo , quando é contínua em todos os pontos . Para intervalos, , ou , empregamos a noção de continuidade lateral nos pontos de extremos fechados dos intervalos. Quando uma função é contínua em , dizemos que ela é contínua em toda parte.
A função valor absoluto é contínua em toda parte. De fato, ela é definida por
(1.286) |
Veja o esboço do gráfico desta função na Figura 1.24.
Observamos que para temos que é contínua para todos estes valores de . Também, para temos que é contínua para todos estes valores de . Agora, em , temos e
(1.287) | |||
(1.288) |
Logo,
(1.289) |
Com tudo isso, concluímos que a função valor absoluto é contínua em toda parte.
Se e são funções contínuas em e um número real, então também são contínuas em as funções:
, se
, se existe .
Temos que e são exemplos de funções contínuas em toda parte. Segue das propriedades acima que:
é contínua em toda parte.
é contínua em toda parte.
é contínua em toda parte.
é contínua para todo .
é contínua em toda parte.
Polinômios são contínuos em toda parte. Isto é, se , então
(1.290) |
para qualquer . Por exemplo,
(1.291) |
Funções racionais são contínuas em todos os pontos de seus domínios. Por exemplo, a função racional
(1.292) |
é descontínua nos pontos
(1.293) |
pois não está definida nestes pontos. Agora, para e , temos
(1.294) | |||
(1.295) | |||
(1.296) |
Por exemplo,
(1.297) |
Ou seja, é contínua nos intervalos , que coincide com seu domínio.
São contínuas em todo seu domínio as funções potência, polinomiais, racionais, trigonométricas, exponenciais e logarítmicas.
Se é contínua no ponto e é contínua no ponto , então é contínua no ponto .
Vejamos os seguintes casos:
é descontínua nos pontos tais que
(1.298) |
Isto é, esta função é contínua em .
é descontínua nos pontos tais que
(1.299) |
Podemos explorar a continuidade para calcularmos limites. Por exemplo,
(1.300) |
O Teorema do Valor Intermediário estabelece que qualquer dada função contínua em um intervalo , assume todos os valores entre e . Consulte a Figura 1.25.
Seja função contínua em um intervalo fechado . Se é um número entre e , então existe tal que .
Podemos afirmar que tem (pelo menos) um zero no intervalo . De fato, é contínua no intervalo e, pelo teorema do valor intermediário, assume todos os valores entre e . Observemos que está entre e . Veja a Figura 1.26.
Encontre os pontos de continuidade da função
(1.301) |
Observamos que a função é descontínua em , pois não está definida neste ponto. Agora, para , temos
(1.302) |
Ou seja, para a função é constante igual a e, portanto, contínua.
Para , temos
(1.303) |
I.e., para a função é constante igual a e, portanto, contínua.
Concluímos que é contínua em . Faça o esboço do gráfico desta função!
Encontre os pontos de continuidade da função
(1.304) |
A função pode ser vista como a composição da função logaritmo natural com a função racional . Observamos que:
a função logaritmo natural é contínua em todo o seu domínio, i.e. é contínua para todo ;
a função racional é contínua para todo .
Lembrando que a composição de funções contínuas é contínua, temos que a função é contínua nos pontos de continuidade da função tais que , i.e. para e
(1.305) |
Fazendo o estudo de sinal
vemos que em .
Em resumo, é contínua em e é contínua e positiva em . A função é contínua na interseção destes conjuntos, i.e. é contínua em .
Encontre os pontos de continuidade da função
(1.306) |
.
Encontre os pontos de continuidade da função
(1.307) |
.
Calcule
a) ; b)
Calcule
(1.308) |
Calcule o valor de de forma que a seguinte função seja contínua em .
(1.309) |
(Aplicação.) O fenômeno de desintegração espontânea do núcleo de um átomo com a emissão de algumas radiações é chamado de radioatividade1111endnote: 11Fonte: Wikipédia.. A lei fundamental do decaimento radiativo estabelece que a taxa de decaimento é proporcional ao número de átomos que ainda não decaíram. Isto nos fornece a equação da lei básica da radioatividade
(1.310) |
onde, é o número de átomos no tempo , é o número de átomos presentes no tempo inicial e é a constante de decaimento. Qual a tendência de quando a taxa de decaimento .
quando
Aproveito para agradecer a todas/os que de forma assídua ou esporádica contribuem enviando correções, sugestões e críticas!
Este texto é disponibilizado nos termos da Licença Creative Commons Atribuição-CompartilhaIgual 4.0 Internacional. Ícones e elementos gráficos podem estar sujeitos a condições adicionais.
Ajude a manter o site livre, gratuito e sem propagandas. Colabore!
Dizemos que uma função é contínua em um ponto , quando está definida, existe o limite
(1.277) |
e
(1.278) |
Usando de limites laterais, definimos os conceitos de função contínua à esquerda ou à direta. Quando a função não é contínua em um dado ponto , dizemos que é descontínua neste ponto.
Vejamos a continuidade desta função nos seguintes pontos:
. Neste ponto, temos e
(1.280) | |||
(1.281) |
Com isso, concluímos que é contínua no ponto .
. Neste ponto,
(1.282) | |||
(1.283) |
logo, f(-1) não está definido e, portanto, é descontínua neste ponto. Observemos que tem uma assíntota vertical em , verifique!
. Neste ponto, temos e
(1.284) | |||
(1.285) |
Portanto, concluímos que é descontínua em .
Uma função é dita ser contínua em um intervalo , quando é contínua em todos os pontos . Para intervalos, , ou , empregamos a noção de continuidade lateral nos pontos de extremos fechados dos intervalos. Quando uma função é contínua em , dizemos que ela é contínua em toda parte.
A função valor absoluto é contínua em toda parte. De fato, ela é definida por
(1.286) |
Veja o esboço do gráfico desta função na Figura 1.24.
Observamos que para temos que é contínua para todos estes valores de . Também, para temos que é contínua para todos estes valores de . Agora, em , temos e
(1.287) | |||
(1.288) |
Logo,
(1.289) |
Com tudo isso, concluímos que a função valor absoluto é contínua em toda parte.
Se e são funções contínuas em e um número real, então também são contínuas em as funções:
, se
, se existe .
Temos que e são exemplos de funções contínuas em toda parte. Segue das propriedades acima que:
é contínua em toda parte.
é contínua em toda parte.
é contínua em toda parte.
é contínua para todo .
é contínua em toda parte.
Polinômios são contínuos em toda parte. Isto é, se , então
(1.290) |
para qualquer . Por exemplo,
(1.291) |
Funções racionais são contínuas em todos os pontos de seus domínios. Por exemplo, a função racional
(1.292) |
é descontínua nos pontos
(1.293) |
pois não está definida nestes pontos. Agora, para e , temos
(1.294) | |||
(1.295) | |||
(1.296) |
Por exemplo,
(1.297) |
Ou seja, é contínua nos intervalos , que coincide com seu domínio.
São contínuas em todo seu domínio as funções potência, polinomiais, racionais, trigonométricas, exponenciais e logarítmicas.
Se é contínua no ponto e é contínua no ponto , então é contínua no ponto .
Vejamos os seguintes casos:
é descontínua nos pontos tais que
(1.298) |
Isto é, esta função é contínua em .
é descontínua nos pontos tais que
(1.299) |
Podemos explorar a continuidade para calcularmos limites. Por exemplo,
(1.300) |
O Teorema do Valor Intermediário estabelece que qualquer dada função contínua em um intervalo , assume todos os valores entre e . Consulte a Figura 1.25.
Seja função contínua em um intervalo fechado . Se é um número entre e , então existe tal que .
Podemos afirmar que tem (pelo menos) um zero no intervalo . De fato, é contínua no intervalo e, pelo teorema do valor intermediário, assume todos os valores entre e . Observemos que está entre e . Veja a Figura 1.26.
Encontre os pontos de continuidade da função
(1.301) |
Observamos que a função é descontínua em , pois não está definida neste ponto. Agora, para , temos
(1.302) |
Ou seja, para a função é constante igual a e, portanto, contínua.
Para , temos
(1.303) |
I.e., para a função é constante igual a e, portanto, contínua.
Concluímos que é contínua em . Faça o esboço do gráfico desta função!
Encontre os pontos de continuidade da função
(1.304) |
A função pode ser vista como a composição da função logaritmo natural com a função racional . Observamos que:
a função logaritmo natural é contínua em todo o seu domínio, i.e. é contínua para todo ;
a função racional é contínua para todo .
Lembrando que a composição de funções contínuas é contínua, temos que a função é contínua nos pontos de continuidade da função tais que , i.e. para e
(1.305) |
Fazendo o estudo de sinal
vemos que em .
Em resumo, é contínua em e é contínua e positiva em . A função é contínua na interseção destes conjuntos, i.e. é contínua em .
Encontre os pontos de continuidade da função
(1.306) |
.
Encontre os pontos de continuidade da função
(1.307) |
.
Calcule
a) ; b)
Calcule
(1.308) |
Calcule o valor de de forma que a seguinte função seja contínua em .
(1.309) |
(Aplicação.) O fenômeno de desintegração espontânea do núcleo de um átomo com a emissão de algumas radiações é chamado de radioatividade1111endnote: 11Fonte: Wikipédia.. A lei fundamental do decaimento radiativo estabelece que a taxa de decaimento é proporcional ao número de átomos que ainda não decaíram. Isto nos fornece a equação da lei básica da radioatividade
(1.310) |
onde, é o número de átomos no tempo , é o número de átomos presentes no tempo inicial e é a constante de decaimento. Qual a tendência de quando a taxa de decaimento .
quando
Aproveito para agradecer a todas/os que de forma assídua ou esporádica contribuem enviando correções, sugestões e críticas!
Este texto é disponibilizado nos termos da Licença Creative Commons Atribuição-CompartilhaIgual 4.0 Internacional. Ícones e elementos gráficos podem estar sujeitos a condições adicionais.