定理 2.13 —— 含“根号”的函数的连续性

Continuity of Functions with Roots

这一定理本质上回答了一个常见但容易混淆的问题:

什么时候“开根号 / 分数次幂”不会破坏连续性?

下面按照 先翻译 → 再拆逻辑 → 再给出可直接使用的判断口诀 来说明。

一、先把定理翻成“人话”

原文核心表述

Assume that and are positive integers with no common factors. If is odd, then is continuous at all points at which is continuous. If is even, then is continuous at all points at which is continuous and .


中文解释

其中:

  • 是互质的正整数(已经化到最简)
  • 本质是 “分数次幂 = 开根号”

那么分两种情况讨论。


✅ 情况 1:分母 是奇数

(例如立方根、五次根)

  • 只要 连续
  • 就连续
  • 不要求 为正

⚠️ 情况 2:分母 是偶数

(例如平方根、四次根)

连续 当且仅当:

  1. 在该点连续
  2. 并且

(这里我用行内公式写法,避免任何独立公式环境导致的括号乱码。)


二、为什么要分「奇根 / 偶根」?

核心原因:定义域问题


1️⃣ 奇数次根( 为奇数)

例如:

特点:

  • 负数也可以开根号
  • 定义域是所有实数

结论:

不会引入新的 undefined 点 连续性不会被破坏


2️⃣ 偶数次根( 为偶数)

例如:

特点:

  • 只能对正数开根号
  • 时 → undefined

结论:

即使 本身连续 一旦 ,根号函数就不连续(甚至没有定义)


三、把定理 2.13 用成“秒判工具”

在考试中如果看到这种形式:


第一步:看分母

是奇数

  • 不管 是正还是负
  • 只问一句话:

连续吗? 连续 → 连续


⚠️ 是偶数

必须再多问一句:

吗?

  • 是 → 连续
  • 否 / 等于 / 负数 → 不连续(或 undefined)

四、典型例子(非常重要)

例 1:奇根

  • 分母 (奇数)
  • 是多项式 → 处处连续

结论:


例 2:偶根(没有问题)

  • (偶数)
  • 对所有

结论:连续 everywhere


例 3:偶根(出现问题)

  • 时:undefined

结论:

  • 左侧不连续
  • 只能在 的区间内讨论连续性

五、把这条定理和前面的知识串起来

定理 2.10 —— 多项式与有理函数

  • 关注点:分母是否等于

定理 2.13 —— 根号与分数次幂

  • 关注点:根号内部是否大于 (偶根)

本质统一表述

连续性 = 没有新引入 undefined 点


六、终极记忆口诀(强烈建议背)

奇根不管正负 偶根必须为正

考试英文版一句话:

If the root is odd, continuity is preserved. If the root is even, the inside must be positive.


如果你复制进去后仍然出现方括号样式的“数学块”,那通常不是你文本的问题,而是 Obsidian 的某个插件/主题把 $$...$$ 渲染异常。你把那一行的原始源码(不是截图)贴给我,我可以针对你的环境给出“只用行内公式也能排版清楚”的版本,保证不再触发任何括号乱码。