設f(x)在(0,1)上連續,limx→0+f(x)=limx→1?f(x)=-∞,證明:f(x)在(0...
- 2022-11-16
因為
lim
x→
0
+
f(x)=
lim
x→
1
?
f(x)=?∞
,
故對於
f(
1
2
)
,
存在δ>0,當x∈(0,δ)∪(1-δ,1)時,f(x)<
f(
1
2
)
.
因為f(x)(0,1)上連續,
故f(x)在[δ,1-δ]上連續,
從而利用連續函式在閉區間上的最值性質可得,
f(x)在[δ,1-δ]上可以取得最大值,
不妨設f(x)在ξ處取得最大值f(ξ).
因為x∈(0,δ)∪(1-δ,1)時,f(x)<
f(
1
2
)
,
故
1
2
∈[δ,1-δ],
從而f(ξ)≥
f(
1
2
)
.
故f(ξ)即為f(x)在區間(0,1)上的最大值.
設limf﹙x﹚=a
﹙x趨於無窮大﹚
∴任意ε
存在x>a
當x>x時
|f﹙x﹚-a|<ε/4
∴對任意x₁、x₂∈﹙x,﹢∞﹚
有|f﹙x₁﹚-f﹙x₂﹚|≤|f﹙x₁﹚-a|+|f﹙x₂﹚-a|<ε/2
由康託定理
f﹙x﹚在[a,x]一致連續
因而存在δ<x-a
使|x₁-x₂|<δ,x₁,x₂∈[a,x]時
|f﹙x₁﹚-f﹙x₂﹚|<ε/2
從而對任意x₁,x₂∈[a,﹢∞﹚只要|x₁-x₂|<δ
就有|f﹙x₁﹚-f﹙x₂﹚|<ε/2+ε/2=ε
∴其一致連續
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