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有界性的判断方法

有界性的判断方法

2023-09-21 15:43:11 1456浏览

若存在两个常数m和M,使函数y=f(x),x∈D满足m≤f(x)≤M,x∈D。则称函数y=f(x)在D有界,其中m是它的下界,M是它的上界。

有界性的判断方法:

1、放缩法。

对原函数进行放缩,使原函数变为一个常数,或者简化原函数从而找出M。

2、定义法。

函数既有上界又有下界,则函数有界。所以可以分别证明f有上界,f有下界,则f有界。

3、运算法。

若f,g在相同的定义域上均有界则f和g做加法,减法,乘法后得到的函数仍有界函数。

4、闭区间上的连续函数有界,若函数定义在闭区间上,证明函数连续,则函数有界。

函数在某区间上,要么有界要么无界,二者必属其一;证明有界的思路是:存在一个正数M,使对所有x,满足|f(x)|<M。

证明无界的思路是:对任意正数M,总存在x,使得|f(x)|>M。

若存在两个A和B,对一切x∈Df恒有A≤f(x)≤B,则称函数y=f(x)在Df内是有界函数,否则为无界函数。

闭区间上连续函数的性质:

1、闭区间[a,b]上的连续函数f(x),必在[a,b]上有界。

2、闭区间[a,b]上的连续函数f(x)在[a,b]上必有最大值和最小值。

3、闭区间[a,b]上的连续函数f(x)可以取到最小值和最大值之间的一切值。

若将闭区间[a,b]换为开区间(a,b),结论不一定成立。

举几个简单但能说明问题的反例如下:

1、f(x)=1/x在(0,1)上是连续的,但它在(0,1)上无界。

2、f(x)=x在(0,1)上是连续的,但在(0,1)上既不取得最大值,也不取得最小值。因该函数的最大值和最小值应是在端点处取得,但端点0,1都不属于(0,1)。

函数除了有界性还有哪些特点?

1、函数的单调性:

设函数y=f(x)的定义域为D,区间I含于D.如果对于区间I上任意两点x1及x2,当x1<x2时,恒有f(x1)<f(x2),则称函数f(x)在区间I上是单调增加的。

如果对于区间I上任意两点x1及x2,当x1<x2时,恒有f(x1)>f(x2),则称函数f(x)在区间I上是单调减少的。

单调增加和单调减少的函数统称为单调函数。

函数单调性举例:

函数y=x2在区间(-∞,0]上是单调减少的,在区间[0,+∞)上是单调增加的,在(-∞,+∞)上不是单调的。

2、函数的奇偶性:

设函数f(x)的定义域D关于原点对称(即若x∈D,则-x∈D)。如果对于任一x∈D,有f(-x)=f(x),则称f(x)为偶函数。

如果对于任一x∈D,有f(-x)=-f(x),则称f(x)为奇函数。

偶函数的图形关于y轴对称,奇函数的图形关于原点对称。

奇偶函数举例:

y=x2,y=cosx都是偶函数。

y=x3,y=sinx都是奇函数,y=sinx+cosx是非奇非偶函数。

3、函数的周期性:

设函数f(x)的定义域为D.如果存在一个正数l,使得对于任一x∈D有(x±l)∈D,且f(x+l)=f(x),则称f(x)为周期函数,l称为f(x)的周期。

周期函数的图形特点:在函数的定义域内,每个长度为l的区间上,函数的图形有相同的形状。