يكي از مباحث اساسي در رياضيات ، بررسي نقطه هاي پيوستگي وناپيوستگي توابع مي باشد. به عنوان مثال مجموعه ي نقطه هاي ناپيوستگي تابعبراي
عبارت است از مجموعه ي اعداد صحيح ( Z ) . و يا تابع f كه با ضابطه ي زير تعريف مي شود :
در هيچ نقطه اي پيوسته نيست و لذا مجموعه ي نقطه هاي ناپيوستگي آن ، R است . اين تابع به تابع ديريكله مشهور است .![]()
مطلبي كه در اين مقاله در پي آن هستيم ، معرفي تابعي است كه مجموعه ي نقطه هاي ناپيوستگي و پيوستگي آن به ترتيب : اعداد گويا و گنگ بازه يباشند .
![]()
تابع f را بربا ضابطه ي
در نظر بگيريد . ادعا مي كنيم كه اين ، همان تابع مطلوب است.
اگرعدد گوياي دلخواهي در
باشد ،عدد حقيقي
را طوري مي گيريم كه
باشد . اكنون براي
دلخواه ، اگر y عدد گنگ دلخواهي در
باشد ، آن گاه
اما
، پس اين تابع در هيچ نقطه ي گويائي از
پيوسته نيست .
با روشي مشابه اين تابع در 0=x ناپيوسته است . پس در تمام نقطه هاي گويايناپيوسته است .
حال اگر x عدد گنگ دلخواهي درو عدد حقيقي
دلخواه باشد ، چون مجموعه ي
متناهي است [چرا؟]پس براي
مجموعه ي m هاي طبيعي كه
متناهي است .اكنون قرار مي دهيم :
،به دليل گنگ بودن x داريم :
.
حال اگرعدد گوياي دلخواهي باشد ، آن گاه
[به تعريف اخير توجه كنيد]. و لذا
.
اگرگنگ باشد آن گاه
.
اين بحث نشان مي دهد كه مجموعه ي نقطه هاي ناپيوستگي و پيوستگي تابع مورد نظر به ترتيب عبارت اند از : اعداد گويا و اعداد گنگ بازه ي.
اكنون نمودار اين تابع را در زير مي آوريم :
به دليل شباهت نمودار اين تابع به شكل درخت كريسمس ، اين تابع را تابع درخت كريسمس گويند .