Aloitetaan tarkastelemalla oheista johdantoesimerkkiä.
Tarkastellaan rationaalifunktiota
Tämä funktio ei ole määritelty nimittäjän nollakohdassa
. Funktio on kuitenkin määritelty kaikkialla tämän kohdan läheisyydessä. Tutki, mitä funktion
arvoille tapahtuu, kun muuttujan
arvot lähestyvät kohtaa
?
Koska johdantoesimerkissämme funktion
arvot lähestyivät lukua -2, kun muuttujan
arvot lähestyivät kohtaa
sekä oikealta että vasemmalta, sanotaan, että funktion
raja-arvo kohdassa
on -2. Tätä voidaan merkitä kahdella eri tavalla:
Jälkimmäinen merkintä luetaan: "limes
, kun
lähestyy lukua -1, on -2". Merkinnän lyhenne lim tulee latinan kielen sanasta limes, joka tarkoittaa rajaa.
Funktiolla
sanotaan olevan kohdassa
raja-arvo
, jos funktion arvot
tulevat miten tahansa lähelle lukua
, kun muuttujan
arvot ovat riittävän lähellä lukua
. Sitä, että funktion
raja-arvo kohdassa
on
, voidaan merkitä kahdella eri tavalla: joko
Lue sitten matematiikan peopedeuttisen kurssin luentomonisteen luvusta 5.1, mitä siellä on kerrottu funktion raja-arvosta. Erityisesti sinun on syytä huomata, että funktion raja-arvo kertoo funktion käyttäytymisestä tarkastelukohdan läheisyydessä, mutta se ei kerro mitään funktion arvosta kyseisessä kohdassa. Katso huolella luentomonisteen kuvat sivulta 129. Kaikissa kuvien esittämissä tilanteissa funktiolla on sama raja-arvo kohdassa
, mutta kyseisessä kohdassa funktio käyttäytyy eri tavalla kaikissa eri tilanteissa. Lue monisteesta myös huomautus, jossa puhutaan funktion vasemman- ja oikeanpuoleisista raja-arvoista. Raja-arvon laskemiseen liittyvät esimerkit voit sivuuttaa, sillä tällä kurssilla tyydymme tarkastelemaan raja-arvon käsitettä ainoastaan funktioiden kuvaajien avulla. Raja-arvon laskemiseen liityville tekniikoille meillä ei ole jatkossa käyttöä, joten niiden opiskelun jätän vapaaehtoiseksi.
Luettuasi raja-arvon käsitettä esittelevät kohdat luentomonisteesta voit vielä tarkistaa oheisella testaa tietosi -tehtävällä, olitko ymmärtänyt asian.
http://www.cc.jyu.fi/~anvihola/testit/testaa/raja_arvo.php
Huom! Palataan vielä hetkeksi johdantoesimerkkiimme 3.1. Siinä esiintyi rationaalifunktio