開區間上的有界連續函式
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
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。
這是一致連續函式。
證:∀x₁,x₂∈( 1, +∞ )
於是 g(x) 在( 1, +∞ ) Lipschitz 連續,必一致連續。
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,就是用一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。
開區間上的有界連續函式
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
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:∀x₁,x₂∈( 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,就是用一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。