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  • 1 # 快樂與我同行9

    區間上的連續主要麻煩就是分段問題,如果單純的連續只需要求導,發現是一次或者二次等簡單函式就已經完事了。

    對於複雜函式、虛擬函式、多重分段函式、假設x=a是它的一個分段點,譬如 f(x)=g(x) (b,a] f(x)=k(x) (a,c) 這個分段函式。

    要證明他在x=a處連續,顯然g(a)可以求出,那麼重點是x>a時。k(x)的問題,那麼我們假設k(x)可以取 x=a (嚴格來說,是趨近於x=a)。

    考察 x→a 對應k(x)→k(a) (注意不可以寫等號!)

    如果k(a)=g(a) 則稱f(x)在x=a處連續。

    類似上面這樣,就是證明右邊的左極限等於已知函式值,根據實際題目需要也有證明左邊的右極限等於已知函式值,或者左邊的右極限等於右邊的左極限等等。

    對於這種現象,我們說因變數關於自變數是連續變化的,連續函式在直角座標系中的影象是一條沒有斷裂的連續曲線。由極限的性質可知,一個函式在某點連續的充要條件是它在該點左右都連續。

    擴充套件資料:

    閉區間上的連續函式在該區間上一定有界。

    所謂有界是指,存在一個正數M,使得對於任意x∈[a,b],都有|f(x)|≤M。

    證明:利用緻密性定理:有界的數列必有收斂子數列。

    反證法,假設f(x)在[a,b]上無上界,則對任意正數M,都存在一個x"∈[a,b],使f(x")>M。

    特別地,對於任意正整數n,都存在一個xn∈[a,b],使f(xn)>n。

    閉區間上的連續函式在該區間上一定能取得最大值和最小值。

    所謂最大值是指,[a,b]上存在一個點x0,使得對任意x∈[a,b],都有f(x)≤f(x0),則稱f(x0)為f(x)在[a,b]上的最大值。最小值可以同樣作定義,只需把上面的不等號反向即可。

    證明:利用確界原理:非空有上(下)界的點集必有上(下)確界。

    由於已經證明了f(x)在[a,b]上有界,因此由確界原理可知,f(x)的值域f([a,b])必有上確界和下確界。

    設f([a,b])的上確界為M,則必存在ξ∈[a,b]使f(ξ)=M

    若不是這樣,根據上界的定義,對任意x∈[a,b],都有f(x)

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