Schizza, per input compresi tra −2 e 2, il grafico della funzione
x → sin(1/x) se x ≠ 0, 0 → 0,
verifica se ottieni il grafico a fianco, dimostra che tale funzione F non è continua e che,
ciò nonostante,
comunque prenda x1 e x2 tra −2 e 2 e k
compreso tra F(x1) e F(x1),
il grafico di F interseca la retta y = k almeno in un punto. |  |
A destra è tracciato, parzialmente,
il grafico della funzione x → 1/x e, sotto, quello della funzione
x → sin(x). La composizione di tali funzioni, prolungata a valere 0 in 0, è la
funzione F su cui stiamo riflettendo. |  |
 |
A lato è tracciato il grafico di F
in un sottointervallo di [−2, 2]. F non è continua in quanto,
comunque infittisca gli input attorno a 0, F assume valori che continuano ad oscillare tra
−1 ed 1: al restringere dell'intervallo degli input non si restringe
quello degli output. Per gli stessi motivi, tuttavia, il grafico di F interseca ogni retta
del tipo y = k con k compreso tra gli ouput di due input qualunque: se sono
dello stesso segno, per la continuità della funzione nell'intervallo che ha tali
input come estremi; se sono di segno opposto (ad es. −0.3 e 0.4),
perchè F assume al variare tra essi (e infinite volte) tutti i valori compresi tra −1 ed 1.
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Si noti che la condizione
(
continuità)
"presi comunque x1 e x2 in [a,b]
e un valore k compreso tra f(x1) e f(x2),
il grafico di f interseca la retta y=k almeno in un punto"
è una condizione che è verificata da ogni funzione continua in [a,b] ma che non
è sufficiente a garantirne la continuità. Se avessi evitato di definire F(0) = 0
avrei, invece, ottenuto una funzione continua in tutto il suo dominio. Per
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