[求助]对于一致连续性的证明我有些不理解的地方1楼康托定理说在闭区间上的连续函数,一致连续.但我觉得证明的时候没有用到闭区间的性质:也就是说把闭区间偷换成开区间,新的假定理一

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/25 23:03:16
[求助]对于一致连续性的证明我有些不理解的地方1楼康托定理说在闭区间上的连续函数,一致连续.但我觉得证明的时候没有用到闭区间的性质:也就是说把闭区间偷换成开区间,新的假定理一[求助]对于一致连续性的证

[求助]对于一致连续性的证明我有些不理解的地方1楼康托定理说在闭区间上的连续函数,一致连续.但我觉得证明的时候没有用到闭区间的性质:也就是说把闭区间偷换成开区间,新的假定理一
[求助]对于一致连续性的证明我有些不理解的地方
1楼
康托定理说在闭区间上的连续函数,一致连续.但我觉得证明的时候没有用到闭区间的性质:
也就是说把闭区间偷换成开区间,新的假定理一样被证明了
(下面是书中原来的证明)
菲赫金哥尔茨的微积分学教程(第一卷,edtion 8):
p147 康托定理:若函数f(x)是在闭区间[a,b]内定义着而且连续,则它在这区间内也是一致连续的.
证明 :我们用反证法来证明,设对于某一确定的数ε>0,在一致连续性的定义内所论及的的那种数δ>0并不存在,在这种情形,不论取怎样的数δ>0,在区间[a,b]内必可求出这样的两个数值X’0及X’,虽然
|X’ - X’0| < δ 但仍然 |f(X’) - f(X’0) | >= ε
今取{δn},且 δn -> 0
对于每一个δn可在[a,b]内求出数值 X0n及 Xn(它们担任着X’0及X’的角色),虽然(对n=1,2,……)
依布尔XXXXX引理(就是有界数列恒能选出有限极限的部分数列),由有界序列{Xn}内可以取出部分序列,收敛于区间[a,b]内的某一点X0,为着不使记法繁复,现就算序列{Xn}本身已收敛于X0
因为Xn-X0n->0(因为|Xn-X0n|0),所以序列{X0n}也同时收敛于X0.
由于函数在点X0处的连续性,应该有
f(Xn) -> f(X0) 及 f(X0n)->f(X0)
于是
f(Xn) - f(X0n) -> 0,
但这违反了在一切数值n时
|f(X’) - f(X’0) | >= ε
的事实.
定理证明完毕
上面的证明中没有使用好像没有使用闭区间的相关性质:
假康托定理:若函数f(x)是在开区间(a,b)内定义着而且连续,则它在这区间内也是一致连续的.
假定理被证明了?(这条假定理当然是错的,但我不知道我错在什么地方)请大家指教

[求助]对于一致连续性的证明我有些不理解的地方1楼康托定理说在闭区间上的连续函数,一致连续.但我觉得证明的时候没有用到闭区间的性质:也就是说把闭区间偷换成开区间,新的假定理一
请注意证明中关键的一步:“依布尔XXXXX引理(就是有界数列恒能选出有限极限的部分数列),由有界序列{Xn}内可以取出部分序列,收敛于区间[a,b]内的某一点X0,”用到了“[a,b]是闭区间”这一条件,因为当(a,b)中的Xn收敛于X0时,只能推出X0属于[a,b],而不能保证X0属于(a,b),(见下面的简单例子) .因此定理的证明对开区间不成立.而定理的结论对开区间也不成立,并非证明手段的原因.事实上教材上有很多反例说明了这个问题.
例如(0,1)中的数列Xn=1/n ,Xn->X0=0,X0不属于(0,1)

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