一致连续和不一致连续的几个判别法

第18卷第3期

呼伦贝尔学院学报

No.3

V01.18

函数在区间上一致连续和不一致连续的几个判别法

林新和

(呼伦贝尔学院数学科学学院

内蒙古海拉尔021008)

摘要:本文通过对一致连续函数判定方法的研究,给出了几个简便有效的判定函数在给

定区间上一致连续或不一致连续的方法.

关键词:函数:一致连续;连续

中图分类号:0174.1

文献标识码:A

文章编号:10094601(2010)03.0068-02

一、回顾

判定函数在区间,上是否一致连续,有如下一些充分条件:

k’一z”I<6时,f(x7)一f(x”)I《£

取爿.莩,v工’,工”∈,,不妨设石’<x”,则

若厂0)在闭区间上连续则/(x)在区间上一致连

续;若函数在区间I(有限或无限)上满足Lipschitz

科∈Z+,使(Ⅳ-1)6把b’,x。JⅣ等份:

x’I

X。--X’<N6。

条件或导数有界,则厂0)在,上一致连续;

若厂O)是(一∞,+∞)上连续的周期函数或厂似)在(一∞,+∞)上连续且lira厂O),lira厂O)

存在,则厂O)在(--00,+∞)上一致连续;

若/(u)在区间,。上一致连续,妒O)在区间,2

xo<石l‘工2<…<X^rI工。,则每个,J、区间于是有:

长度小于6,

上一致连续,且协@),X∈,2}c,l,

厂(妒O))在区间I:上一致连续。

二、理论

则复合函数

lm’)一他”)Is∑I,(t一。)一厂瓴)l<N£

以上这些判别法对诸如:工2,e。,sinX2等函

数在无穷区间上一致连续性的判定就无能为力了。

为此,下面结合教学研究给出函数在无穷区间上一致连续或不一致连续的几个判定法.

定理1

彳k’一z”I+£≥‘26e、"N一1)6+F-(2N一1)£,故l厂(x’)一f(x”)l墨彳k’一z’|+£,

证明完毕。

由此定理易得如下结论:

推论1

函数厂0)在区间I上一致连续营

设,O)在区间,上一致连续.则

对V£>0,弘>0,使对Vx’,X”∈I,恒有

私>0,B>0,使得对坛7,x”∈,,有

I/(x’)一/(x”)lsAx’一X”I+占。

证明:充分性显然。下面证明必要性。

I,O’)一f(x’)IsAlx’一工”I+口。

证明:在定理I中,取推论2

£I

B即可。

。.‘f(x)在区间上一致连续.

...vf,0.3

6,0当X’,X”∈I.且

设/(x)在区间(一∞,+∞)上一致连续.则私>0,B>0,使得对

坛∈(--00,+∞)

投稿日期:2010.5.17

作者简介:林新和(1964-)男,汉族,呼伦贝尔学院数学科学学院副教授,研究方向:数学教学及研究.

.68.

恒有:I,O)l墨彳M+B。

证明.:在推论l中.取工。一工一。-0即可。推论3设,O)在(一∞,+∞)上可微,若

证明:不妨设lim≯’“).+∞,则有

A>o,≯O)在■,+∞)上严格增加趋于+∞。

设妒0)-B,f是厂@)的一个正周期,由,0)为非常量函数,则存在a,户>B(a<∥)使

lira厂’O)-∞(或lira,’O)-∞),则,O)在(口,+oo)(或(一∞,6))上不一致连续。

证明:用推论1反证.假设,O)在区间,上一

la一声l<l且,(口)一,(∥)。

令口:一a+hi,H:-芦+nI,由于≯O)在■,+∞I上严格增加地趋于+∞,

故对“:和M:分别存在唯一的x:和x:,使H:一妒O:),H:一≯G:),

由Lagrange中值定理有:

致连续。令x’・n,x’-以+1,利用IJa哪中值

定理。私>0,B>0,有|亭∈加,刀+1),使得

l/(x’)一/(x。)l-,’(宇)sA+曰,

又由已知lira、厂70)一∞,可得矛盾。即厂O)在区间,上不一致连续。同理可证li..ra厂’O)-∞的

情况。

眵“)一≯僻)I-I妒’(a.)llx:-x:l,

A<z:<£<z:。

设厂0)一工2,因为,。O)一2x.

1im,’O)-∞,lim,’O)-∞,由此可判定,(工)-x2在(一∞,+∞)(或(-00,口)及(6,+∞))

上不一致连续。

推论4

又蛔(工:)一≯(工:)|=kUn”l=p-,aI,

故K吲一总,

可见lim(x:一工J:)一0。

又由

若lim上盟.∞(或

jg"o.#.aid

1’—。

lira巡。∞)则‘厂O)在(一∞,+∞)上不一致连

I爿戤弼一-,f戤)】H厂“)删】Il似州参-郧棚19II{,@一厂唰

有:’j!鲤【厂陟“)】一,函o:)卫,0。

从而由引理知厂瞄G)]在k,+o。)上不一致连

续,故在(一∞,+∞)上更不一致连续。证明完毕。

续。

由推论2即得上述结论。

又由厂O)在区间,上的一致连续性定

义,不难证得下述结论:

引理

由定理2知,函数f(x)tsinx2在(一∞,+∞)上不

。一致连续。

参考文献

【1】刘玉琏,傅沛仁主编.数学分析讲义(第四版)【M】.

北京:高等教育出版社,2003.

,O)在区间I上一致连续营对于区间

,上任意两个数列扛。}与{y.}。当

!a..m。O。一),。).0时有…lim[f(x.)一,(y。)卜0。

^—●∞

^‘’∞

例如:厂@)-e。在(一∞,+∞)上非一致连续,证明:取z。一InO+1),Y。-Inn,因为

【2】华东师范大学数学系.数学分析【M】.北京:高等教育出版社,2001.

f3】吴良森,毛羽辉等.数学分析习题精解呻】.北京:科

!i少瓴)一,晚)J—linp一砂卜li巾+l-n]-l#O

因此由引理可知,厂O)-ex在(一∞,+∞)上非一致

连续。

定理2

学出版社。2002.

[4】裴礼文.数学分析中的理论和典型例题分析[M].北

若厂@)是连续的周期函数,≯O)可

京:高等教育出版社,2004.

微函数,若厂似)不是常函数且

上—●+∞

.1ira.≯’Q)一+∞(一∞),则复合函数,眵O)J在

(一∞,+∞)上不一致连续。

.69.

函数在区间上一致连续和不一致连续的几个判别法

作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):被引用次数:

林新和, Lin Xinhe

呼伦贝尔学院数学科学学院,内蒙古,海拉尔,021008呼伦贝尔学院学报

JOURNAL OF HULUNBEIER COLLEGE2010,18(3)0次

参考文献(4条)

1. 刘玉琏. 傅沛仁 数学分析讲义 20032. 华东师范大学数学系 数学分析 20013. 吴良森. 毛羽辉 数学分析习题精解 20024. 裴礼文 数学分析中的理论和典型例题分析 2004

相似文献(10条)

1.期刊论文 成波. 赵临龙. CHENG Bo. ZHAO Lin-long 函数一致连续的一个充要条件 -大学数学2007,23(4)

给出了一元函数在区间上一致连续的一个充分必要条件,举例说明了使用它来讨论函数在区间上的一致连续性将更为简单.

2.期刊论文 姜雄. Jiang XIONG 关于函数在任意区间上一致连续与非一致连续的条件讨论 -辽宁科技学院学报2005,7(2)

一致连续与非一致连续是数学分析中的一个重要的概念.本文从G.康托尔定理出发,清晰的给出在任意区间的函数一致连续的条件,并且讨论非一致连续的简单的判别方法.

3.期刊论文 赵向会. ZHAO Xiang-hui 函数一致连续的几个充要条件 -张家口职业技术学院学报2007,20(4)

本文给出函数一致连续的定义,讨论了定义在区间和有界实数集上函数一致连续的克要条件.

4.期刊论文 林远华. LIN Yuan-hua 对函数一致连续性的几点讨论 -河池师专学报2003,23(4)

函数的一致连续性是数学分析课程的重要理论,通过对函数一致连续性的概念、判断的条件进行深入的分析和总结,并运用简便的方法证明函数在区间内非一致连续,使大家对函数一致连续性的内涵有更全面的理解和认识.

5.期刊论文 李锋杰. 刘丙辰. 李发宝. 高存臣 关于函数的一致连续问题 -烟台师范学院学报(自然科学版)2001,17(4)

从函数的一致连续概念出发,总结了一致连续的条件及运算性质.

6.期刊论文 蒙诗德. MENG Shi-de 函数f(x)在区间Ⅰ非一致连续的一种证明方法 -玉林师范学院学报2008,29(3)

给出函数在区间I非一致连续的一种证明方法,利用此方法能很方便地证明函数在区间I上的非一致连续性.

7.期刊论文 张金. ZHANG Jin 函数一致连续与连续的关系讨论 -连云港师范高等专科学校学报2009,26(2)

函数f(x)在区间I上一致连续,可得f(x)在区间 I上连续,反之不一定.若I为有限闭区间[a,b],据Cantor定理,f(x)在[a,b]上连续等价于f(x)在[a,b]上一致连续.通过几个具体例题的证明,探讨了开区间以及无穷区间上一致连续与连续的关系.

8.期刊论文 郭洪林. 张洪奎. GUO Hong-lin. ZHANG Hong-kui 证明函数一致连续的几个定理 -南阳师范学院学报2007,6(9)

推出了函数一致连续的几个证明定理.

9.期刊论文 邱德华. 李水田. QIU De-hua. LI Shui-tian 函数一致连续的几个充分条件 -大学数学2006,22(3)

得到了函数一致连续的几个充分条件.

10.期刊论文 曾云辉. ZENG Yun-hui 函数f(x)在区间I上一致连续的判断方法 -洛阳师范学院学报2006,25(2)

本文得到了判断函数f(x)在区间I上一致连续的三个定理.

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_hlbexyxb201003018.aspx

授权使用:北京航空航天大学(bjhkht),授权号:f372c954-da3d-4bd2-921a-9e6100cbfdd0

下载时间:2011年1月4日

第18卷第3期

呼伦贝尔学院学报

No.3

V01.18

函数在区间上一致连续和不一致连续的几个判别法

林新和

(呼伦贝尔学院数学科学学院

内蒙古海拉尔021008)

摘要:本文通过对一致连续函数判定方法的研究,给出了几个简便有效的判定函数在给

定区间上一致连续或不一致连续的方法.

关键词:函数:一致连续;连续

中图分类号:0174.1

文献标识码:A

文章编号:10094601(2010)03.0068-02

一、回顾

判定函数在区间,上是否一致连续,有如下一些充分条件:

k’一z”I<6时,f(x7)一f(x”)I《£

取爿.莩,v工’,工”∈,,不妨设石’<x”,则

若厂0)在闭区间上连续则/(x)在区间上一致连

续;若函数在区间I(有限或无限)上满足Lipschitz

科∈Z+,使(Ⅳ-1)6把b’,x。JⅣ等份:

x’I

X。--X’<N6。

条件或导数有界,则厂0)在,上一致连续;

若厂O)是(一∞,+∞)上连续的周期函数或厂似)在(一∞,+∞)上连续且lira厂O),lira厂O)

存在,则厂O)在(--00,+∞)上一致连续;

若/(u)在区间,。上一致连续,妒O)在区间,2

xo<石l‘工2<…<X^rI工。,则每个,J、区间于是有:

长度小于6,

上一致连续,且协@),X∈,2}c,l,

厂(妒O))在区间I:上一致连续。

二、理论

则复合函数

lm’)一他”)Is∑I,(t一。)一厂瓴)l<N£

以上这些判别法对诸如:工2,e。,sinX2等函

数在无穷区间上一致连续性的判定就无能为力了。

为此,下面结合教学研究给出函数在无穷区间上一致连续或不一致连续的几个判定法.

定理1

彳k’一z”I+£≥‘26e、"N一1)6+F-(2N一1)£,故l厂(x’)一f(x”)l墨彳k’一z’|+£,

证明完毕。

由此定理易得如下结论:

推论1

函数厂0)在区间I上一致连续营

设,O)在区间,上一致连续.则

对V£>0,弘>0,使对Vx’,X”∈I,恒有

私>0,B>0,使得对坛7,x”∈,,有

I/(x’)一/(x”)lsAx’一X”I+占。

证明:充分性显然。下面证明必要性。

I,O’)一f(x’)IsAlx’一工”I+口。

证明:在定理I中,取推论2

£I

B即可。

。.‘f(x)在区间上一致连续.

...vf,0.3

6,0当X’,X”∈I.且

设/(x)在区间(一∞,+∞)上一致连续.则私>0,B>0,使得对

坛∈(--00,+∞)

投稿日期:2010.5.17

作者简介:林新和(1964-)男,汉族,呼伦贝尔学院数学科学学院副教授,研究方向:数学教学及研究.

.68.

恒有:I,O)l墨彳M+B。

证明.:在推论l中.取工。一工一。-0即可。推论3设,O)在(一∞,+∞)上可微,若

证明:不妨设lim≯’“).+∞,则有

A>o,≯O)在■,+∞)上严格增加趋于+∞。

设妒0)-B,f是厂@)的一个正周期,由,0)为非常量函数,则存在a,户>B(a<∥)使

lira厂’O)-∞(或lira,’O)-∞),则,O)在(口,+oo)(或(一∞,6))上不一致连续。

证明:用推论1反证.假设,O)在区间,上一

la一声l<l且,(口)一,(∥)。

令口:一a+hi,H:-芦+nI,由于≯O)在■,+∞I上严格增加地趋于+∞,

故对“:和M:分别存在唯一的x:和x:,使H:一妒O:),H:一≯G:),

由Lagrange中值定理有:

致连续。令x’・n,x’-以+1,利用IJa哪中值

定理。私>0,B>0,有|亭∈加,刀+1),使得

l/(x’)一/(x。)l-,’(宇)sA+曰,

又由已知lira、厂70)一∞,可得矛盾。即厂O)在区间,上不一致连续。同理可证li..ra厂’O)-∞的

情况。

眵“)一≯僻)I-I妒’(a.)llx:-x:l,

A<z:<£<z:。

设厂0)一工2,因为,。O)一2x.

1im,’O)-∞,lim,’O)-∞,由此可判定,(工)-x2在(一∞,+∞)(或(-00,口)及(6,+∞))

上不一致连续。

推论4

又蛔(工:)一≯(工:)|=kUn”l=p-,aI,

故K吲一总,

可见lim(x:一工J:)一0。

又由

若lim上盟.∞(或

jg"o.#.aid

1’—。

lira巡。∞)则‘厂O)在(一∞,+∞)上不一致连

I爿戤弼一-,f戤)】H厂“)删】Il似州参-郧棚19II{,@一厂唰

有:’j!鲤【厂陟“)】一,函o:)卫,0。

从而由引理知厂瞄G)]在k,+o。)上不一致连

续,故在(一∞,+∞)上更不一致连续。证明完毕。

续。

由推论2即得上述结论。

又由厂O)在区间,上的一致连续性定

义,不难证得下述结论:

引理

由定理2知,函数f(x)tsinx2在(一∞,+∞)上不

。一致连续。

参考文献

【1】刘玉琏,傅沛仁主编.数学分析讲义(第四版)【M】.

北京:高等教育出版社,2003.

,O)在区间I上一致连续营对于区间

,上任意两个数列扛。}与{y.}。当

!a..m。O。一),。).0时有…lim[f(x.)一,(y。)卜0。

^—●∞

^‘’∞

例如:厂@)-e。在(一∞,+∞)上非一致连续,证明:取z。一InO+1),Y。-Inn,因为

【2】华东师范大学数学系.数学分析【M】.北京:高等教育出版社,2001.

f3】吴良森,毛羽辉等.数学分析习题精解呻】.北京:科

!i少瓴)一,晚)J—linp一砂卜li巾+l-n]-l#O

因此由引理可知,厂O)-ex在(一∞,+∞)上非一致

连续。

定理2

学出版社。2002.

[4】裴礼文.数学分析中的理论和典型例题分析[M].北

若厂@)是连续的周期函数,≯O)可

京:高等教育出版社,2004.

微函数,若厂似)不是常函数且

上—●+∞

.1ira.≯’Q)一+∞(一∞),则复合函数,眵O)J在

(一∞,+∞)上不一致连续。

.69.

函数在区间上一致连续和不一致连续的几个判别法

作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):被引用次数:

林新和, Lin Xinhe

呼伦贝尔学院数学科学学院,内蒙古,海拉尔,021008呼伦贝尔学院学报

JOURNAL OF HULUNBEIER COLLEGE2010,18(3)0次

参考文献(4条)

1. 刘玉琏. 傅沛仁 数学分析讲义 20032. 华东师范大学数学系 数学分析 20013. 吴良森. 毛羽辉 数学分析习题精解 20024. 裴礼文 数学分析中的理论和典型例题分析 2004

相似文献(10条)

1.期刊论文 成波. 赵临龙. CHENG Bo. ZHAO Lin-long 函数一致连续的一个充要条件 -大学数学2007,23(4)

给出了一元函数在区间上一致连续的一个充分必要条件,举例说明了使用它来讨论函数在区间上的一致连续性将更为简单.

2.期刊论文 姜雄. Jiang XIONG 关于函数在任意区间上一致连续与非一致连续的条件讨论 -辽宁科技学院学报2005,7(2)

一致连续与非一致连续是数学分析中的一个重要的概念.本文从G.康托尔定理出发,清晰的给出在任意区间的函数一致连续的条件,并且讨论非一致连续的简单的判别方法.

3.期刊论文 赵向会. ZHAO Xiang-hui 函数一致连续的几个充要条件 -张家口职业技术学院学报2007,20(4)

本文给出函数一致连续的定义,讨论了定义在区间和有界实数集上函数一致连续的克要条件.

4.期刊论文 林远华. LIN Yuan-hua 对函数一致连续性的几点讨论 -河池师专学报2003,23(4)

函数的一致连续性是数学分析课程的重要理论,通过对函数一致连续性的概念、判断的条件进行深入的分析和总结,并运用简便的方法证明函数在区间内非一致连续,使大家对函数一致连续性的内涵有更全面的理解和认识.

5.期刊论文 李锋杰. 刘丙辰. 李发宝. 高存臣 关于函数的一致连续问题 -烟台师范学院学报(自然科学版)2001,17(4)

从函数的一致连续概念出发,总结了一致连续的条件及运算性质.

6.期刊论文 蒙诗德. MENG Shi-de 函数f(x)在区间Ⅰ非一致连续的一种证明方法 -玉林师范学院学报2008,29(3)

给出函数在区间I非一致连续的一种证明方法,利用此方法能很方便地证明函数在区间I上的非一致连续性.

7.期刊论文 张金. ZHANG Jin 函数一致连续与连续的关系讨论 -连云港师范高等专科学校学报2009,26(2)

函数f(x)在区间I上一致连续,可得f(x)在区间 I上连续,反之不一定.若I为有限闭区间[a,b],据Cantor定理,f(x)在[a,b]上连续等价于f(x)在[a,b]上一致连续.通过几个具体例题的证明,探讨了开区间以及无穷区间上一致连续与连续的关系.

8.期刊论文 郭洪林. 张洪奎. GUO Hong-lin. ZHANG Hong-kui 证明函数一致连续的几个定理 -南阳师范学院学报2007,6(9)

推出了函数一致连续的几个证明定理.

9.期刊论文 邱德华. 李水田. QIU De-hua. LI Shui-tian 函数一致连续的几个充分条件 -大学数学2006,22(3)

得到了函数一致连续的几个充分条件.

10.期刊论文 曾云辉. ZENG Yun-hui 函数f(x)在区间I上一致连续的判断方法 -洛阳师范学院学报2006,25(2)

本文得到了判断函数f(x)在区间I上一致连续的三个定理.

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_hlbexyxb201003018.aspx

授权使用:北京航空航天大学(bjhkht),授权号:f372c954-da3d-4bd2-921a-9e6100cbfdd0

下载时间:2011年1月4日


相关内容

  • 含参量的反常积分
  • §2 含参量的反常积分 (一) 教学目的: 掌握含参量反常积分的一致收敛性概念,含参量反常积分的性质,含参量反常积分的魏尔斯特拉斯判别法,了解狄里克雷判别法和阿贝尔判别法. (二) 教学内容: 含参量反常积分的一致收敛性及其判别法:含参量反常积分的性质:含参量反常积分的魏尔斯特拉斯判别法,狄里克雷判 ...

  • 含参量积分一致收敛及其应用
  • 1 引言 无限区间上的积分或无界函数这两类积分叫作广义积分, 又名反常积分. 在讨论定积分时有两个最基本的限制:积分区间的有穷性和被积函数的有界性.但在许多实际问题中往往需要突破这些限制,这两个约束条件限制了定积分的应用,因为许多理论和实际中往往不满足这两个条件. 因此,就需要研究无穷区间或者无界函 ...

  • 二元极限函数的一致收敛性1
  • 第! " 卷第#期! , , -年. ! 月 阜阳师范学院学报$自然科学版% %/'0123('4506327893:; 91013(? :@92:9 ) ! " *) #&'(+' )! , , -A 9: B B B B B B B B B B B B B B B B ...

  • zt8专题八 关于反常积分敛散性的判别
  • 专题八 关于反常积分敛散性的判别 积分区间为无限,或被积函数为无界的积分,称为广义积分,它们是定积分的推广.在这里,主要就它们的敛散性判别答疑. 问题1:一元函数反常积分的判别法常见的有哪些内容?都有些什么特点?有些什么关系? 答:一元函数反常积分包含无穷限的反常积分和无界函数反常积分,对于无界函数 ...

  • 数分II知识点分析
  • 求不定积分 222 ⎰x sin xdx =-⎰x d cos x =-x cos x +2⎰x cos xdx =-x cos x +2⎰xd sin x =-x cos x +2x sin x -2⎰sin xdxx cos x +2x sin x +2cos x +c 2 2 2 求不定积分方 ...

  • 数学分析课程设计的论文
  • 河南科技大学 课 程 设 计 说 明 书 课程名称题 目 学 院 班 级 学生姓名 指导教师 日 期 数学分析课程设计 函数项级数的一致收敛性 数学与统计学院 __数学与应用数学121班 ___常惠丽 ___ 冯爱芬 _2015年1月9号 课程设计任务书 (指导教师填写) 课程设计名称 数学分析课程 ...

  • j级数理论_函数项级数
  • §2 函数项级数 I 基本概念 一 函数列及其一致收敛性 1 定义 定义1 设{f n (x )}是一列定义在同一数集E 上的函数,若x 0∈E ,数列{f n (x 0)}收敛,则称函数列{f n (x )}在点x 0收敛,x 0称为{f n (x )}的收敛点,否则称函数列{f n (x )}在 ...

  • 13.2一致收敛函数列与函数项级数的性质
  • §2 一致收敛函数列与函数项级数的性质 教学目标:掌握一致收敛函数序列与函数项级数的连续性,可积性,可微性. 教学内容:一致收敛函数序列与函数项级数的连续性的判别:可积性的判别,可微性的判别. (1) 基本要求:了解一致收敛函数序列与函数项级数的连续性,可积性和可微性的证明. (2) 较高要求:掌握 ...

  • 公路安全性评价_唐
  • 公路 2007年8月 第8期 HIGHWAY Aug.2007 No.8 文章编号:0451-0712(2007)08-0139-05 中图分类号:U491.4 文献标识码:A 公路安全性评价 唐 1,2 ,何 勇,张铁军 22 (1.同济大学道路与交通工程教育部重点实验室 上海市 200092;2 ...