摘 要: 本文作者给出了函数的一致连续性的极限判别法、导数判别法,以及推广的利普希茨条件等新的判别法。
关键词: 一致连续性 极限判别法 导数判别法 利普希茨条件判别法
函数的一致连续性是数学分析中应用非常普遍、重要而又抽象的数学概念之一,它体现了函数在某个区间上的整体性质,是微积分学的基础,并且对后续课程的学习起着关键作用。许多专家和学者在这方面做了大量的工作,文献[1]给出了函数一致连续性的定义法,文献[2]利用利普希茨条件法来判定函数的一致连续性,本文笔者给出了极限判别法和导数判别法并对文献[3]给出的利普希茨条件判别法进行推广。
1.极限判别法
定理1.1 设f(x)在[a,+∞]上连续,且[f(x)-kg(x)]=b,其中k,b为常数,g(x)在[a,+∞)一致连续,则f(x)在[a,+∞)上一致连续。
推论1. 1 设f(x)在[a,+∞)上连续且f(x)=b,则f(x)在[a,+∞)上一致连续。
推论1. 2 若函数y=f(x)有斜渐近线,则函数f(x)在[a,+∞)上一致连续。
(注:推论1.1是文献[3]的结论,推论1.2是文献[4]的结论。)
推论1.3 f(x)在[a,+∞)上连续且满足(f(x)-kx)=b(p≤1),则f(x)在[a,+∞)上一致连续。
2.导数判别法
定理2.1 设函数f(x),g(x)在区间I上可导,且g(x)在区间I上一致连续,对?坌x,x∈I(x≠x)有g(x)≠g(x),f′(x)与g′(x)在区间I上不同时为0,有界,则f(x)在区间I上一致连续。
推论2. 1 若函数f(x)在区间I上可导,且f′(x)有界,则f(x)在区间上I一致连续。
(注:推论2.1 是文献[3]的结果。)
推论2. 2 若函数f(x),g(x)在区间[a,+∞)上可导,当导数不同时为0且=A(A为常数),g(x)在区间[a,+∞)上一致连续且对?坌x,x∈I(x≠x)有g(x)≠g(x),则f(x)在区间[a,+∞)上一致连续。
推论2. 3 若函数f(x)在区间[a,+∞)上可导,且f′(x)=k(k为常数),则有f(x)在区间[a,+∞)上一致连续。
(注:推论2.3 是文献[3]的结果。)
3. 利普希茨条件判别法
引理3.1[1] 若函数f(x)在区间I上连续,g(x)在区间I上一致连续,?埚常数L>0,若满足|f(x)-f(x)|≤L|g(x)-g(x)|,则f(x)在区间I上一致连续。
引理3.2[2] 若对?坌ε>0,?埚常数L>0,使得对满足|f(x)-f(x)|>L|x-x|的x,x∈I(x≠x),总有|f(x)-f(x2)|<ε,则函数f(x)在区间I上一致连续。
定理3.1 f(x)在区间I上连续,g(x)在区间I上一致连续,若对?坌ε>0,?埚常数L>0,使得满足|f(x)-f(x)|>L|g(x)-g(x)|的x,x∈I(x≠x),总有|f(x)-f(x)|<ε,则函数f(x)在区间I上一致连续。
证明:由定理条件可知对?坌ε>0,?埚常数L>0,使得对满足|f(x)-f(x)|≥ε的x,x∈I,总有|f(x)-f(x)|≤L|g(x)-g(x)|。
由引理3.1知f(x)在区间I上一致连续。
参考文献:
[1]华东师范大学数学系.数学分析[M].高等教育出版社,北京,2001.
[2]李克典,马云苓.数学分析选讲[M].厦门大学出版社,2005.
[3]石秀文. 判别函数一致连续性的几种简单易用的方法[J].宜宾学院学报,2007.
[4]杨峻,何朝兵.函数一致连续性的判定[J].安阳师范学院学校,2006.
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