Funkcjonują dwie równoważne definicje granicy funkcji.
Def. Cauchy'ego granicy funkcji w punkcie:
Liczba jest granicą funkcji w punkcie wtedy i tylko wtedy, gdy dla dowolnej liczby rzeczywistej istnieje liczba taka, że dla wszystkich jeśli to .
Def. Heinego granicy funkcji w punkcie:
Liczba jest granicą funkcji w punkcie jeśli dla każdego ciągu zbieżnego do o wyrazach należących do dziedziny funkcji i różnych od ciąg jest zbieżny do .
Intuicyjnie granicą funkcji w punkcie jest liczba, do której wartości tej funkcji zbliżają się gdy jej argumenty zbliżają się do .
Mówienie o granicy funkcji w punkcie ma snes jedynie gdy funkcja ta jest określona przynajmniej w pewnym sąsiedztwie tego punktu, tzn. na zbiorze dla pewnego . W samym punkcie funkcja określona być może, ale nie musi.
Przykład:
Ile wynosi granica w punkcie ?
Rozpiszmy dla .
Gdy dąży do , dąży do , zatem mamy, że .
Przykład:
Pokażemy, że funkcja nie ma granicy w punkcie .
Posłużymy się definicją Heinego granicy funkcji w punkcie. Zdefiniujmy dwa ciągi: i . Oba te ciągi zbieżne są do , a każdy ich wyraz jest niezerowy.
Zauważmy, że i dla każdego , zatem oraz .
zatem nie ma granicy w .
Zadanie:
1. Ile wynosi granica funkcji w punkcie ?
2. Wykazać, że funkcja nie ma granicy w punkcie .
Odpowiedzi:
1.