函数连续与导数.doc

第三讲 函数连续与导数一、 一点连续的定义1、 设在某内有定义且，则称在连续；2、 设在某内有定义且，则称在右（左）连续；3、 在连续； 在右连续； 在左连续. 4、；在连续.5、 间断点：1） 第一类间断点：可去间断点：；跳跃间断点；2） 第二类间断点：与至少有一个不存在.二、 性质：1、 局部有界性：2、 局部保号性：3、 四则运算：4、 复合函数连续性：若在连续，在连续，则在连续.5、 区间上的单调函数只有跳跃间断点.三、 区间上连续函数及性质1、 若函数在区间I上的每一点都连续（对于区间端点单边连续），则称为区间I上的连续函数。2、 闭区间上连续函数的性质：1）(最大与最小值定理)若,则在上有最大与最小值.2）(有界性定理) 若,则在上有界.3）（介值定理）若，则为闭区间.4）（反函数的连续性）若在上严格单调且连续，则在闭区间上连续.四、一致连续1、设定义在区间I上，若当时，有，则称在区间I上一致连续.2、，则在区间I上一致连续.3、在区间I上不一致连使得，4、在区间I上一致连续，当时，有.证明: 必要性:设在区间I上一致连续, 则当时，有,从而当时,必有. 令.则当时，有.若不然, 但,因此. 取整数,使得,令,则.不妨设,这时由,则由介值性定理,.类似.如此下去得,.于是,从而,矛盾.充分性: 设，当时，有.取,若,则,从而.5、（一致连续性定理）若,则在上一致连续.6、，则在上一致连续都存在使得.证明: 必要性:设在上一致连续,则当时，有,从而当时,有,由Cauchy准则存在,类似可得存在.充分性:设,存在,时有.由在上一致连续,所以当,时有,从而当,时有.即在上一致连续.7、若函数在上一致连续，求证：在上有界. (华东师大04)证明: 由函数在上一致连续,所以当时,有,对,有,令,则,有,故,令, .五、初等函数在其定义区间上连续.六、举例：1、设且存在，则在上一致连续。(在有界连续,但不一致连续.在上一致连续,)2、设，则，使得证明：当时，取. 当令,则,且,所以.3、 设在开区间可微，且在有界。证明在一致连续.（北大05）4、 设实函数f在0,+上连续,在(0,+)内处处可导且 (存在).证明:当且仅当A+时,f在0,+)上一致连续.(清华99)证明: 当时,则当时,从而在上一致连续.又在上一致连续.故在上一致连续.反之若在上一致连续,则当时,有,从而,故.5、 证明函数在上一致连续. （北大01）证明: .6、 函数在上一致连续，又在上一致连续，用定义来证明在上一致连续. （北大00）7、 设，若存在，则必存在，使得.（北大99）8、 函数在上连续，且 求证：在上有最大值或最小值.(华东师大04)9、 若函数在上一致连续，求证：在上有界. (华东师大04)证明: 由函数在上一致连续,所以当时,有,对,有,令,则,有,故,令, .10、设f(x)在中任意两点之间都具有介质性，而且f在（a，b）内可导， （K为正常数），证明：f 在点a右连续，在点b左连续. (华东师大00)11、设在上连续，在上可导，且存在，证明在上一致连续.(北师大04)证明:,设. 1) 当时, 只要证明存在,由, 则当时,且,从而在上严格增, 当时,存在, ,故正项级数收敛,于是存在,由单调收敛原理得存在.2) 当时,由1)知在上一致连续,从而在上一致连续.3) 当时,由1) 在上一致连续.又因为在上一致连续,故在上一致连续.12、设在上定义，且存在（时为单侧极限），证明在上有界. (北师大03)证明: 用反证法.若在上无界,则,不妨.由致密性定理有收敛子列,不妨收敛,这与存在矛盾.13、设在上连续，无上界且对任意，在上不取最小值.证明在上严格增.证明: 用反证法.若,使得.由无上界,则存在使得,于是在上取最小值.这与题设矛盾.