有界閉區間內的連續函式必然有界

2022-03-27 09:32:42 字數 561 閱讀 5420

只證上界存在,下界同理。

【證明】

反證法,假設f(x)在閉區間[a,b]上連續,假設沒有上界

\(則\forall n\in n,\exists x_\in [a,b],\)

\(有f(x_)>n\quad\quad\quad\quad\quad\quad(1)\)

\(因為x_\in[a,b],故x_有界\)

\(故,可從中取出乙個收斂子列,記為x_},由(1)式有f(x_})>n_\)

\(lim_}\to\infty}f(x_})=+\infty\quad\quad(2)\)

\(因為lim_\to\infty}x_}=x_\)

\(所以,根據連續函式定義,可得:lim_\to\infty}f(x_})=f(x_)\)

\(與(2)式矛盾\)

\(證畢\)

\(下界同理\)

【注意】

\(如果是開區間,則有的函式有界,例如y=x,在開區間(0,1)上連續,且有界\)

\(但是f(x)=\frac在開區間(0,1)連續,但是無界,當x\to 0時,f(x)\to+\infty\)

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