جاري التحميل...

استمرارية دالة عند قيمة معلومة

الشروط التحليلية والموازنة الجبرية بين النهاية والصورة النقطية

لا محاولة بعد...

1. التعريف والنص النظامي للاستمرارية عند قيمة

تكون دالة عددية $f$ معرفة على مجال $I$ مستمرة عند قيمة حقيقية $a$ تنتمي إلى $I$، إذا وفقط إذا كانت نهاية الدالة عندما يؤول المتغير $x$ نحو $a$ موجودة وتطابق تماماً الصورة العددية $f(a)$.

يستوجب هذا التعريف تحليلياً التحقق من ثلاثة شروط نظامية متكاملة تصاغ كالآتي:

الشرط المنهجي الصياغة والشرط الرياضي المدلول والتعليل التحليلي
1. وجود الصورة النقطية $a \in D_f$ الدالة $f$ معرفة عند القيمة $a$ (المقدار $f(a)$ عدد حقيقي ثابت ومعلوم).
2. وجود النهاية الفاصلية $\lim\limits_{x \to a} f(x) = L$ (حيث $L \in \mathbb{R}$) نهاية الدالة بجوار $a$ منتهية ومستقرة عند قيمة حقيقية قطعية $L$.
3. تطابق القيمة والنهاية $\lim\limits_{x \to a} f(x) = f(a)$ تساوي القيمة المآلية للنهاية مع الصورة الجبرية (الشرط الحاسم للاستمرارية).

2. الشروط التحليلية لعدم استمرارية دالة

تُصنف الدالة العدَدية على أنها غير مستمرة (منفصلة تحليلياً) عند القيمة الحقيقية $a$ في الحالات المنهجية التالية:

1. إذا كانت القيمة $a$ لا تنتمي إلى مجموعة تعريف الدالة $f$ ($a \notin D_f$).

2. إذا كانت نهاية الدالة عندما يؤول $x$ نحو $a$ غير منتهية (تؤول إلى اللانهاية $\pm\infty$).

3. إذا كانت النهاية موجودة ومنتهية ($L$) لكنها تختلف تماماً عن الصورة المعينة للدالة: $\lim\limits_{x \to a} f(x) \neq f(a)$.

3. تطبيق نموذجي مشروح (فحص الاستمرارية)

لتكن الدالة العددية $f$ المعرفة على $\mathbb{R}$ بما يلي:

$f(x) = \begin{cases} \frac{x^2 - 4}{x - 2} & \text{من أجل } x \neq 2 \\ 4 & \text{من أجل } x = 2 \end{cases}$

المطلوب: ادرس استمرارية الدالة $f$ عند القيمة $x_0 = 2$.

المرحلة المنهجية الإجراء الجبري والحسابي الاستنتاج التحليلي
1. تعيين الصورة العددية حسب صيغة الدالة الفرعية: $f(2) = 4$ الدالة معرفة عند $2$.
2. حساب النهاية الجوارية $\lim\limits_{x \to 2} \frac{x^2 - 4}{x - 2} = \lim\limits_{x \to 2} \frac{(x-2)(x+2)}{x-2} = \lim\limits_{x \to 2} (x + 2) = 4$ النهاية موجودة ومنتهية.
3. المقارنة والموازنة بما أن: $\lim\limits_{x \to 2} f(x) = f(2) = 4$ شرط التطابق محقق تماماً.

4. تطبيقات ومباحث حسابية للتدريب


الفهرس