高等數學中的一致性連續與一致收斂性,怎麼證明

時間 2021-09-07 05:55:28

1樓:匿名使用者

這個東西叫做heine定理。

heine定理說:假如一個函式f在一個閉區間裡,兩端有極限,中間連續,那麼連續等價於一致連續。

heine定理的假設裡面沒有用到f可導,所以我們並不需要導數的知識來證明。

有一定的拓撲知識(緊緻性)以後可以給出一個非常短的證明,不過這裡給的不假設我們知道這些知識。但是我們還是假設知道bolzano-weierstrass定理,這個定理說一個無窮數列在一個閉區間裡可以找出一個子數列使得子數列收斂。

我們用反證法。

假如不是一致連續,根據定義我們可以說存在一個a>0,使得對於任意的e>0,都存在x,x'使得|x-x'|a。

取e_n=1/n,於是e_n趨近於0,對於每一個e_n我們都可以找到相應的x_n,x'_n。

根據bolzano-weierstrass,存在一個x_n的子數列群收斂於一個在閉區間裡的數b。

但是f在b附近連續。所以當很x,x'靠近b的時候,|f(x)-f(x')|應該趨向0。

這和上面說的|f(x)-f(x')|>a矛盾。證畢。

2樓:

沒有固定套路,要根據題目。

高等數學中的一致性連續與一致收斂性,怎麼證明?

3樓:蓋辰皓倪維

這個東西叫做heine定理。

heine定理說:假如一個函式f在一個閉區間裡,兩端有極限,中間連續,那麼連續等價於一致連續。

heine定理的假設裡面沒有用到f可導,所以我們並不需要導數的知識來證明。

有一定的拓撲知識(緊緻性)以後可以給出一個非常短的證明,不過這裡給的不假設我們知道這些知識。但是我們還是假設知道bolzano-weierstrass定理,這個定理說一個無窮數列在一個閉區間裡可以找出一個子數列使得子數列收斂。

我們用反證法。

假如不是一致連續,根據定義我們可以說存在一個a>0,使得對於任意的e>0,都存在x,x'使得|x-x'|a。

取e_n=1/n,於是e_n趨近於0,對於每一個e_n我們都可以找到相應的x_n,x'_n。

根據bolzano-weierstrass,存在一個x_n的子數列群收斂於一個在閉區間裡的數b。

但是f在b附近連續。所以當很x,x'靠近b的時候,|f(x)-f(x')|應該趨向0。

這和上面說的|f(x)-f(x')|>a矛盾。證畢。

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