证明函数连续的方法

如题所述

证明函数连续性的方法:定义法、零点定理、介值定理、反函数的性质、复合函数的性质。

一、证明函数连续性的方法

1、定义法:首先明确函数连续性的定义,如果对于函数在某一点x0的极限值f(x0)等于该点的函数值f(x0),则函数在x0点连续。因此,要证明函数在某一点连续,只需证明函数在该点的极限值等于函数在该点的函数值。

2、零点定理:如果函数在区间[a,b]上的端点取值为0,且函数在区间[a,b]上单调递增或递减,则函数在区间[a,b]上至少有一个零点。

3、介值定理:如果函数在区间[a,b]上取值有界,且在区间[a,b]内至少有一个数ξ使得函数在区间[a,ξ]和[ξ,b]上的值分别等于0和1,则函数在区间[a,b]上至少有一个零点。

4、反函数的性质:如果函数f(x)与它的反函数f-1(x)同时存在且单调递增或递减,则f(x)在定义域内连续。

5、复合函数的性质:如果两个函数f(x)和g(x)在各自的定义域内连续,则它们的复合函数f(g(x))也在其定义域内连续。

二、函数连续性的定义:

①设函数在点的某一邻域内有定义,如果无论取何值,函数值的改变量都为0,那么就称函数在该点处连续。也就是说,当x趋向于x0时,函数极限值等于函数值。

②设函数在点的某一邻域内有定义,如果存在且等于 ,那么就是函数在该点左连续;如果存在且等于 ,那么就是函数在该点右连续。如果区间包括端点,那么函数在右端点连续就是指左连续,在左端点连续就是指右连续。

函数连续性的性质:

1、局部有界性:

若函数f在点x0处连续,则f在某U(x0)内有界。

2、局部保号性:

若函数f在点x0处连续且f(x0) > 0,则对任何正数r < f(x0),存在某U(x0),使得对一切x∈U(x0),有f(x) > r。

3、四则运算:

若函数f和g在点x0处连续,则f±g,f*g,f / g ( g(x0) ≠ 0)都在x0处连续。

4、闭区间上的连续函数的性质:

对于闭区间或半开半闭区间的端点,函数在这些点上连续是指左连续或右连续。函数连续性质还表现在它具有极限状态,即函数在某一点处的极限值等于该点处的函数值。

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