Immaginiamo una funzione continua come una curva che possiamo disegnare sul piano cartesiano senza staccare la matita dal foglio.


Definizione di funzione continua



Diamo una definizione matematica a quanto anticipato sopra.


Definizione di funzione continua in un punto.


Data una funzione di variabile reale e un punto nel dominio, diciamo che la funzione è continua in se:




Cioè se il limite della funzione nel punto coincide con la funzione valutata in quello stesso punto.



La funzione ha limite ed è continua in



Osserviamo sotto un caso in cui la definizione non è soddisfatta, ovvero in cui troviamo un punto in cui la funzione non è continua. Il limite della funzione in esiste ma è diverso dal valore della funzione valutata in quel punto. Infatti nel punto di ascissa la funzione è spezzata e ha valore A.


La funzione ha un limite diverso dal suo valore in



Definizione di funzione continua in un intervallo.


Una funzione si dice continua in un intervallo se è continua in ogni punto dell'intervallo.



Limite sinistro e destro



Conosciamo già il concetto di limite. Vediamo ora quello di limite sinistro e limite destro.


Limite sinistro



Se la tende a dalla parte sinistra, parliamo di limite sinistro.


Il limite sinistro si rappresenta così:


Diciamo che il limite sinistro della funzione in è il valore numerico A, o meglio che




se, per ogni valore , esiste un tale che per ogni , con , risulta che



Questo significa che comunque scegliamo una distanza sulle ordinate, esiste una distanza sulle ascisse legata ad essa tale che avvicinandoci a da sinistra di una distanza più piccola di , la funzione disterà meno di dal suo valore in quel punto ().


Chiariamo la definizione matematica con un disegno. Guardando il grafico sottostante, si vede che avvicinandosi a da sinistra, la funzione si avvicina al valore Pertanto il limite sinistro in è pari ad


Limite sinistro: x si avvicina da sinistra



Limite destro



Se la va a dalla parte destra, parliamo di limite destro.


Il limite destro si rappresenta così:


Diciamo che il limite destro della funzione in è il valore numerico A, o meglio che




se, per ogni valore , esiste un tale che per ogni , con , risulta che



Questo significa che comunque scegliamo una distanza sulle ordinate, esiste una distanza sulle ascisse legata ad essa tale che avvicinandoci a da destra di una distanza più piccola di , la funzione disterà meno di dal suo valore in quel punto ().


Chiariamo la definizione matematica con un disegno. Guardando il grafico sottostante, si vede che avvicinandosi a da destra, la funzione si avvicina al valore Pertanto il limite destra in è pari ad


Limite destro: x si avvicina da destra



Relazione tra limite destro e sinistro



Perché il limite di una funzione in un punto sia definito, limite destro e limite sinistro devono esistere e coincidere.


Sia definita in un intorno di . Il limite della funzione in esiste se esistono e sono uguali il limite destro e il limite sinistro:






Avvicinandosi a da destra o da sinistra, vediamo che i valori della funzione si avvicinano allo stesso valore (limite sinistro e destro sono gli stessi, quindi esiste il limite).


Punti di discontinuità



Possiamo avere punti di discontinuità quando una funzione è data da due funzioni differenti.


Prendiamo per esempio la funzione segno, che è definita come:






Tale funzione è definita ovunque, ma nel punto 0 non è continua, il grafico si interrompe.


Funzioni continue in tutto l'asse reale, definizioni



Alcuni funzioni continue, lo sono in tutto l'asse reale; eccole:


Funzione costante



Funzione costante:




Esempio

Gli esempi sono visibili solo per gli utenti registrati
 
 
Registrati per vedere gli esempi »


Funzione lineare



Funzione lineare:




Esempio

Gli esempi sono visibili solo per gli utenti registrati
 
 
Registrati per vedere gli esempi »


Funzione quadratica



Funzione quadratica:




Esempio

Gli esempi sono visibili solo per gli utenti registrati
 
 
Registrati per vedere gli esempi »


Funzione potenza con esponente naturale



Funzione potenza con esponente naturale:




Esempio

Gli esempi sono visibili solo per gli utenti registrati
 
 
Registrati per vedere gli esempi »


Funzione polinomiale



Funzione polinomiale:




Esempio

Gli esempi sono visibili solo per gli utenti registrati
 
 
Registrati per vedere gli esempi »


Funzione esponenziale



Funzione esponenziale:




Esempio

Gli esempi sono visibili solo per gli utenti registrati
 
 
Registrati per vedere gli esempi »


Funzione logaritmica



Funzione logaritmica:




Esempio

Gli esempi sono visibili solo per gli utenti registrati
 
 
Registrati per vedere gli esempi »


Funzione seno



Funzione seno:




Esempio

Gli esempi sono visibili solo per gli utenti registrati
 
 
Registrati per vedere gli esempi »


Funzione coseno



Funzione coseno:



Esempio

Gli esempi sono visibili solo per gli utenti registrati
 
 
Registrati per vedere gli esempi »



Proprietà delle funzioni continue



Di seguito vedremo alcune caratteristiche e proprietà delle funzioni continue.


Siano e funzioni continue in un punto a. Allora:

  • la loro somma (differenza) è una funzione continua nel punto a e vale la seguente regola:




  • il loro prodotto è una funzione continua nel punto a e vale la seguente regola:




  • se g(a) è sempre diverso da zero, il loro quoziente è una funzione continua nel punto a e vale la seguente regola:





Vediamo altre proprietà e teoremi sulle funzioni continue.


  • Se la funzione è continua e crescente, la sua funzione inversa è anch'essa continua e crescente.


  • Teorema della permanenza del segno. Una funzione continua in un intervallo chiuso, che non si annulla mai in tale intervallo, ha segno costante in tutto l'intervallo (sempre positiva o sempre negativa).


  • Teorema degli zeri. Se la funzione è continua nell'intervallo chiuso e assume valori di segno opposto agli estremi, allora in questo intervallo esiste almeno uno zero (cioè un punto in cui la funzione si annulla).


  • Se una funzione continua su un intervallo chiuso e limitato ha un limite superiore e un limite inferiore , allora assume tutti i valori intermedi compresi tra i due limiti superiore e inferiore.



redattore del materiale didattico: Cristina Capitani