关于函数F(x) =

2014-06-30 17:20宋林锋
都市家教·上半月 2014年6期

【摘 要】函数是一类重要的抽象函数,本文给出了它的两个结论:①函数F(x)在f(x)满足李卜西兹条件下是一致连续的;②函数F(x)在f(x)满足一定条件下具有一阶连续导数。

【关键词】李卜西兹条件;连续;一致连续;连续导数

是一类重要的抽象函数,当f(x)满足不同的条件时,会得到不同的结论。 本文讨论了以下两个方面的问题。

一、函数F(x)在f(x)满足李卜西兹条件下一致连续

函数的一致连续性是一种较强的连续性,其定义为:设f(x)为定义在区间I上的函数,若存在函数δ=δ(ε),只要且|x1-x2|<δ,都有|f(x1)-f(x2)|<ε,则称f(x)在区间I上一直连续。而研究函数的一致连续性,李卜西兹条件是一个重要条件,其定义为:设函数f(x)定义在I上,若存在常数L>0,使得对于该区间I上任意x1,x2,都有|f(x1)-f(x2)|

结论1:若函数f(x)在[a,+∞)(a>0)上满足李卜西兹条件,则函数在[a,+∞)上一致连续。

问题分析:由于是一类抽象函数,故要证明其一致收敛只要用定义。为此需考虑:

至此,可以看出:要根据定义判断其一致收敛,只要证明在[a,+∞)上一致收敛的。证明:由已知条件知:在L>0,使对任意x1,x2∈[a,+∞),都有|f(x1)-f(x2)≤L|x1-x2|

于是由一致收敛的定义知f(x)在[a,+∞)上一致连续,进而对于取1>0,存在δ0>0(δ0

又因对任意a∈[a,+∞)存在n,使a+(n-1)δ0

故 |f(x)|≤f(a)+n

又注意到0<δ0

进而

再由x∈[a,+∞)的任意性知在[a,+∞)上有界,取,从而有, 对任意的x1,x2∈[a,+∞),有

故有

于是由一致连续的定义可知,在[a,+∞)上一致连续。

二、函数F(x)在f(x)满足一定条件下具有一阶连续导数

结论2:设f(x)在(-1,1)内具有二阶连续导数,f(0)=0。证明:函数

在(-1,1)内有一阶连续导数。

证明:当0<|x|<1时,由已知条件知:

所以

当x=0时,有

故F?(x)在(-1,1)处连续,即F(x)在(-1,1)内有一阶连续导数。

参考文献:

[1]华东师大数学系编.数学分析[M],第二版.北京:高等教育出版社,1991年

[2]刘玉琏等.数学分析讲义[M],第四版.北京:高等教育出版社,2003年

[3]常瑞玲,郑兆顺.高等数学[M].北京:北京师范大学出版社,2012年

作者简介:

宋林锋(1967~),男,河南省濮阳县人,硕士研究生,濮阳职业技术学院数学与信息工程系讲师,研究方向:应用数学、数学教学研究。