如何证明一个函数在其定义域是连续的

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问题描述:

如何证明函数在其定义域内连续

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2023-10-23 12:48:28

设x0为任意点,只要证明,lim(x-->x0-)f(x)=lim(x-->x0+)f(x)=f(x0) 即可,(左极限=右极限=函数值)。

证明在定义域的开区间任意一点x0有x→x0limf(x)=f(x0),闭区间还需要证明在端点处单侧连续。

连续函数是指函数y=f(x)当自变量x的变化很小时,所引起的因变量y的变化也很小。例如,气温随时间变化,只要时间变化很小,气温的变化也是很小的。

又如,自由落体的位移随时间变化,只要时间变化足够短,位移的变化也是很小的。对于这种现象,因变量关于自变量是连续变化的,连续函数在直角坐标系中的图像是一条没有断裂的连续曲线。

反函数连续性:

如果函数f在其定义域D上严格单调且连续,那么其反函数f-1也在其定义域f(D)(即f的值域)上严格单调且连续。

证明:严格单调函数必定有严格单调反函数,并且单调性相同(证法参考反函数词条),因此只要证明反函数也在其定义域上连续即可。

设f是定义在D上的严格单增的函数(严格单减同理)。作辅助函数g(x)=x,显然g(x)的反函数就是它本身。

由于g(x)在R上是连续的,因此它在D上也是连续的。

①若D是开区间,设x0是D上任意一点,由g(x)的连续性可知,对任意ε>0,存在δ>0,使得当|x-x0|<δ时,|g(x)-g(x0)|<ε。即|x-x0|<ε。

于是可取区间(x0-δ,x0+δ)上满足x1<x0<x2的两点(前提是x1、x2落在D内),根据f的连续性可知开区间(x1,x2)内的所有x(包括x0)都满足|x-x0|<ε。

其他答案

2023-10-23 12:48:28

设x0为任意点,只要证明,lim(x-->x0-)f(x)=lim(x-->x0+)f(x)=f(x0) 即可,(左极限=右极限=函数值)。理论上,证明在定义域的开区间任意一点x0有x→x0limf(x)=f(x0).闭区间还需要证明在端点处单侧连续。实际上,如果题目没有要求用连续的定义证明,那么,指出这个函数是初等函数,所以连续,因为“一切初等函数在其定义域上是连续的"。如果是分段函数,还要单独考察在分段点处的连续性。扩展资料:函数连续的定义:lim(x->a)f(x)=f(a)是函数连续充要条件。 在这点函数可导是连续的充分条件,不是必要条件,例如绝对值函数f(x)=|x|在x=0处连续但不可导 。

1、连续性定义:若函数f(x)在x0有定义,且极限与函数值相等,则函数在x0连续。

2、充分条件:若函数f(x)在x0可导或可微(或者更强的条件),则函数在x0连续。

3、必要条件:若函数f(x)在x0无定义、或无极限、或极限不等于函数值,则在x0不连续 。

4、观察图像(这个不严谨,只适用直观判断) 。

5、记住一些基本初等函数的性质,大部分初等函数在定义域内都是连续的。

6、连续函数的性质:连续函数的加减乘,复合函数等都是连续的。

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