与えられた問題は、関数の連続性の定義を書くことです。具体的には、関数 $y = f(x)$ が点 $x = a$ で連続であることの定義と、関数 $y = f(x)$ が区間 $I$ で連続であることの定義を求められています。

解析学関数の連続性極限開区間閉区間
2025/7/16

1. 問題の内容

与えられた問題は、関数の連続性の定義を書くことです。具体的には、関数 y=f(x)y = f(x) が点 x=ax = a で連続であることの定義と、関数 y=f(x)y = f(x) が区間 II で連続であることの定義を求められています。

2. 解き方の手順

(1) 関数 y=f(x)y = f(x)x=ax = a で連続であるための定義:
関数 f(x)f(x)x=ax = a で連続であるとは、次の3つの条件がすべて満たされることをいいます。
(i) f(a)f(a) が定義されている。
(ii) 極限 limxaf(x)\lim_{x \to a} f(x) が存在する。
(iii) limxaf(x)=f(a)\lim_{x \to a} f(x) = f(a) が成り立つ。
(2) 関数 y=f(x)y = f(x) が区間 II で連続であるための定義:
関数 f(x)f(x) が区間 II で連続であるとは、II に含まれるすべての点 xx において f(x)f(x) が連続であることをいいます。
II が閉区間 [a,b][a, b] の場合は、f(x)f(x) が開区間 (a,b)(a, b) で連続であり、かつ右側極限 limxa+0f(x)=f(a)\lim_{x \to a+0} f(x) = f(a) と左側極限 limxb0f(x)=f(b)\lim_{x \to b-0} f(x) = f(b) が成り立つことを意味します。

3. 最終的な答え

(1) 関数 y=f(x)y = f(x)x=ax = a で連続であるとは、次の3つの条件がすべて満たされることをいいます。
(i) f(a)f(a) が定義されている。
(ii) 極限 limxaf(x)\lim_{x \to a} f(x) が存在する。
(iii) limxaf(x)=f(a)\lim_{x \to a} f(x) = f(a) が成り立つ。
(2) 関数 y=f(x)y = f(x) が区間 II で連続であるとは、II に含まれるすべての点 xx において f(x)f(x) が連続であることをいいます。
II が閉区間 [a,b][a, b] の場合は、f(x)f(x) が開区間 (a,b)(a, b) で連続であり、かつ右側極限 limxa+0f(x)=f(a)\lim_{x \to a+0} f(x) = f(a) と左側極限 limxb0f(x)=f(b)\lim_{x \to b-0} f(x) = f(b) が成り立つことを意味します。

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