在開區間上無界的連續函式一定不一致連續嗎?

時間 2021-06-04 03:22:14

1樓:三國殺國戰愛好者

定義域內一致連續的函式可以連續延拓到定義域的閉包上,所以定義域有界的無界函式一定不是一致連續函式(否則與緊集上的連續函式有界矛盾),定義域無界的無界連續函式不一定是一致連續函式(參考一次函式和二次函式)。

2樓:法國球

題目的推斷是正確的。

開區間上的無界連續函式,一定不是一致連續的。

證明:設f(x)在開區間(a,b)無界,不妨設它無上界,那麼存在(a,b)中的點列xn,以及充分大的實數A,使得f(xn)=n+A。由於xn這個數列是有界的,因此它有聚點(事實上它的聚點只能是a或者b,不過這不影響後面的證明)。

對任意的delta>0,都存在兩個不同的正整數n和m,使得|xn-xm|

3樓:三川啦啦啦

它不一致連續。

但閉區間上連續函式一定一致連續,這兩個情況完全不同。

開區間上的無界連續函式一定非一致連續嗎?也就是說,存在開區間上的一致連續的函式嗎?

分兩種情況,在有限開區間和無限開區間。

在無限開區間上

這是一致連續函式。

證:x,x∈( 1, +∞ )

於是 g(x) 在( 1, +∞ ) Lipschitz 連續,必一致連續。

在有限開區間上

這種情況是不可能一致連續的。

證:假設 h(x) 是 ( a, b )上的無界連續函式,我們知道 h 必然在邊界無界,在其餘的地方有界,否則不連續,矛盾。我們不妨設 h(a) = +∞,於是存在兩個趨於 a 的點列,當n充分大時有:

這兩個點列存在可由函式的介值性保證。故 h(x) 非一致連續。

一致連續比較形象的理解是:

對於曲線上任意一點,存在一段「管子」(如上圖)。隨著點在曲線上的移動,管子也跟著移動,但要保證水平。如果管子可以不接觸到曲線,完美走過所有點,則函式被稱為一致連續。

生活中有類似的遊戲,就是用乙個小環套在鐵絲曲線上,參與者要將小環從起點移至終點,全程不能觸碰曲線,否則會引起警報。只不過,這種遊戲不會限制小環調整角度,但「一致連續遊戲」難度有點大——不允許調整角度。

如果不存在這樣一根管子,那函式非一致連續。

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