10.2.1 Stetige Fortsetzung

10.2.5 Definition. Es sei f : D→ ℝ eine Funktion und a∉D der Grenzwert einer Folge (xn) ⊆D. Existiert der Grenzwert limx→af(x) =: c ∈ ℝ, so ist die Funktion

                    (
                    { f(x)  falls x∈ D
g : D ∪ {a}→ ℝ, x↦→
                    ( c     falls x= a
stetig in a. Wir nennen diese Funktion auch die stetige Fortsetzung von f in a. Zudem nennen wir f stetig fortsetzbar nach a. Des Weiteren bezeichnen wir a als eine stetig behebbare Definitionslücke von f.

10.2.6 Beispiel. Die Funktion

                    x2−-3x+-2-
f : ℝ ∖{2 }→ ℝ, x ↦→   x− 2
ist auf ihrem gesamten Definitionsbereich stetig. An der Stelle x = 2 ist f nicht definiert, da dort der Nenner x−2 gleich 0 werden würde. Betrachtet man den Graphen der Funktion (siehe Bild unten), so lässt sich bereits vermuten, dass x = 2 eine stetig behebbare Definitionslücke ist. In der Tat gilt für alle x≠2:
       x2− 3x+ 2   (x− 1)⋅(x− 2)
f (x) = ----------= ------------- = x− 1
         x − 2         x − 2
Demnach existiert der Grenzwert von f für x gegen 2. Genauer gesagt, gilt
lxim→2f(x)= 2 − 1= 1
Die stetige Fortsetzung
              ({
g: ℝ → ℝ, x ↦→    f(x) falls x⁄= 2
              (  1    falls x= 2
von f ist nichts weiter als die Funktion
g : ℝ → ℝ, x↦→  x− 1
Die Graphen von f und g stimmen, bis auf den Punkt (2,1) überein.