Continuidade

Cálculo de uma variável a partir dos primeiros princípios

Informalmente, uma função é contínua se conseguires desenhá-la sem levantar a caneta: sem furos, sem saltos, sem explosões repentinas. A versão precisa fixa isto através do limite que acabaste de aprender: em cada ponto, para onde a função está a ir deve coincidir com onde ela está.

Três coisas precisam de se alinhar: f(a) existe, o limite existe, e os dois são iguais. Se qualquer uma das três falha, tens uma descontinuidade — e existem exatamente três tipos.

Uma descontinuidade removível é um único ponto em falta, um furo, onde o limite existe mas a função saltou aquele valor (como o furo de (x²−4)/(x−2)). Um salto ocorre quando os limites laterais esquerdo e direito discordam, e o gráfico salta de um nível para outro. Uma descontinuidade infinita é uma assíntota vertical, onde a função dispara para ±∞ (como 1/x em 0).

Onde isto aparece no MLA continuidade é o que permite que a descida do gradiente funcione: uma superfície de loss contínua (e suave) não tem penhascos repentinos, então um pequeno passo altera a loss apenas um pouco, e de forma previsível. O TVI é a razão pela qual os métodos de procura de raízes por bisseção têm convergência garantida. E os três tipos de descontinuidade são justamente as patologias que tornam uma loss…
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