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【摘 要】函数是一类重要的抽象函数,本文给出了它的两个结论:①函数F(x)在f(x)满足李卜西兹条件下是一致连续的;②函数F(x)在f(x)满足一定条件下具有一阶连续导数。
【关键词】李卜西兹条件;连续;一致连续;连续导数
是一类重要的抽象函数,当f(x)满足不同的条件时,会得到不同的结论。 本文讨论了以下两个方面的问题。
一、函数F(x)在f(x)满足李卜西兹条件下一致连续
函数的一致连续性是一种较强的连续性,其定义为:设f(x)为定义在区间I上的函数,若存在函数δ=δ(ε),只要且|x1-x2|
结论1:若函数f(x)在[a,+∞)(a>0)上满足李卜西兹条件,则函数在[a,+∞)上一致连续。
问题分析:由于是一类抽象函数,故要证明其一致收敛只要用定义。为此需考虑:
至此,可以看出:要根据定义判断其一致收敛,只要证明在[a,+∞)上一致收敛的。证明:由已知条件知:在L>0,使对任意x1,x2∈[a,+∞),都有|f(x1)-f(x2)≤L|x1-x2|
于是由一致收敛的定义知f(x)在[a,+∞)上一致连续,进而对于取1>0,存在δ0>0(δ0
又因对任意a∈[a,+∞)存在n,使a+(n-1)δ0
故 |f(x)|≤f(a)+n
则
又注意到0
进而
再由x∈[a,+∞)的任意性知在[a,+∞)上有界,取,从而有, 对任意的x1,x2∈[a,+∞),有
故有
于是由一致连续的定义可知,在[a,+∞)上一致连续。
二、函数F(x)在f(x)满足一定条件下具有一阶连续导数
结论2:设f(x)在(-1,1)内具有二阶连续导数,f(0)=0。证明:函数
在(-1,1)内有一阶连续导数。
证明:当0
所以
当x=0时,有
故F?(x)在(-1,1)处连续,即F(x)在(-1,1)内有一阶连续导数。
参考文献:
[1]华东师大数学系编.数学分析[M],第二版.北京:高等教育出版社,1991年
[2]刘玉琏等.数学分析讲义[M],第四版.北京:高等教育出版社,2003年
[3]常瑞玲,郑兆顺.高等数学[M].北京:北京师范大学出版社,2012年
作者简介:
宋林锋(1967~),男,河南省濮阳县人,硕士研究生,濮阳职业技术学院数学与信息工程系讲师,研究方向:应用数学、数学教学研究。