第三章 关于实数的基本定理
及闭区间上连续函数性质
§1. 关于实数的基本定理
设在上定义,求证:
(1)
(2)
试证收敛数列必有上确界和下确界,趋于的数列必有下确界,趋于的数列必有上确界.
试分别举出满足下列条件的数列:
(1)有上确界无下确界的数列;
(2)含有上确界但不含有下确界的数列;
(3)既含有上确界又含有下确界的数列;
(4)既不含有上确界又不含有下确界的数列,其中上、下确界都有限.
求数列的上、下确界:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
设,且,试证自中可选取数列且互不相同,使;又若,则情形如何?
利用有限覆盖定理9.2证明紧致性定理9.4.
试分析区间套定理的条件:若将闭区间列改为开区间列,结果怎样?若将条件去掉或将条件去掉,结果怎样?试举例说明.
若无界,且非无穷大量,则必存在两个子列 (为有限数).
设在无界,求证:存在,对任给,函数在上无界.
设在上只有第一类间断点,定义
求证:任意的点只有有限多个.
设是上的凸函数,且有上界,求证:存在.
利用紧致性定理证明单调有界数列必有极限.
用区间套定理证明单调有界数列必有极限.
设在上连续且有界,对任意,在上只有有限个根或无根,求证:存在.
设在上定义,且在每一点处函数的极限存在,求证:在上有界.
求证:数列有界的充要条件是,的任何子数列都有收敛的子数列.
§2. 闭区间上连续函数性质的证明
设在上连续,可微,又设
(1)
(2) 如果,则有,
求证:的根只有有限多个.
设是上的连续函数,其最大值和最小值分别为和,求证:必存在区间,满足条件:
(1)或;
(2) ,当.
设在上连续,且取值为整数,求证:常数.
设在连续,,,求证:存在,使,且.
设在上连续,并且最大值点是唯一的,又设,使,求证
试用一致连续的定义证明:若函数在和上都一致连续,则在上也一致连续.
在连续,且,求证:存在,使.
设在上连续,且与存在.证明;在上一致连续.
若函数在上满足利普希茨(Lipschitz)条件,即存在常数,使得
证明:在上一致连续.
设在上一致连续,,证明在上有界;
设在上可导,且,求证:在上不一致连续.
求证:在上一致连续.
若在区间 (有穷或无穷)中具有有界的导数,即,则在中一致连续.