1、 目目 录录 1 摘要 1 2 关键词 1 3 基本概念与定理 1 4 有限区间上一致连续函数的判定 1 5 无限区间上一致连续函数的判定 4 6 一致连续性的应用 8 7 参考文献 10 8 英文摘要 10 1 函数一致连续性的判定 摘要: 函数在区间 I 上的一致连续性与连续是两个不同的概念,后者是一个局部性概念,前者 具有整体性质,它刻画了函数 f(x)在区间 I 上变化的相对均匀性.本文总结了几个判别函数 一致连续性的方法,并给出了几个简单应用. 关键词:函数、连续、一致连续、收敛 引言引言 函数的一致连续是数学分析中的一个重要概念.连续是考察函数在一个点的 性质而一致连续是考察函数在
2、一个区间的性质.一致连续比连续的条件要严格, 在区间上一致连续的函数则一定连续,但连续的函数不一定一致连续.因此本文 总结了通过函数的连续性寻找一些函数一致连续的判别法. 1 1基本概念与定理基本概念与定理 定 义 ( 一 致 连 续 ): 设 函 数()fx在 区 间I上 有 定 义 , 若 0,0,Ixx 21, , 当 12 xx时, 有 12 ()()fxfx, 则称函数()fx 在I上一致连续. 注:设函数()fx在区间I上有定义,若Ixx 210 ,0,0,当 12 xx时,有 021 )()(xfxf,则称函数()fx在区间I上不一致连续. (Cantor定理) :若函数()fx
3、在区间ba,连续,则()fx在区间ba,上一连续. 2 2.有限区间上一致连续函数的判定有限区间上一致连续函数的判定 定理定理 1 1 函数()fx在,a b上一致连续的充要条件是函数()fx在,a b上连 续. 定理定理 2 2 函数()fx在,a b上一致连续的充要条件是函数()fx在,a b上连续 且lim() xa fx ,lim() xb fx 都存在. 证明证明 必要性,因为函数()fx在,a b上一致连续, 即0,0,x ya b,且xy,有( )()fxfy,显然函数 ()fx在,a b上连续,且0,0, 12 ,xxa b,当 12 ,xxa a时,当 然 12 xx,有 1
4、2 ()()fxfx. 2 根据柯西收敛准则,lim() xa fx 存在.同理可证,lim() xb fx 存在. 充分性,因为lim() xa fx ,lim() xb fx 都存在,分别设为A和B, 构造函数: ()(), Axa Fxfxxa b Bxb 显然()Fx在,a b上连续, 由定理1可知:()Fx在,a b上一致连续, 从而()Fx 在,a b上一致连续. 推论推论 1 1 函数()fx在ba,(,a b) 上一致连续的充要条件是函数()fx在ba, (,a b)上连续,且lim() xa fx (lim() xb fx )存在. 推论推论 2 2 若函数()fx在有限区间
5、I上连续、单调、有界、则函数()fx在I上 一致连续. 定理定理 3 3 设()fx在区间,a b(,a b是有限区间或无穷区间) 连续, 则()fx在 ,a b内闭一致连续.即,a b,()fx在,上一致连续. 结论的正确性有C antor定理直接可得.用此条件能解决很多关于函数性质的 证明题.其解题思路是把开区间上的问题转化到闭区间上,从而利用C antor定 理. 定理定理4 4 若函数()fx在,a b及,b c都一致连续, 则()fx在,a c上一致连续. 注:改,b c为,b 时,结论也成立. 证明证明 已知函数()fx在,a b与,b c一致连续,即: 0, 112 0,xxa b 且 121 xx,有 12 ()() 2 fxfx ; 0, 212 0,xxb c 且 122 xx,有 12 ()() 2 fxfx . 于是,有0, 12 m in,0, 12 ,xxa c,且 12 xx, 当:1) 1