第10讲 典型例题与练习参考解答:函数的连续性与间断点

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第10讲:函数的连续性与间断点 

例题与练习题

【注】如果公式显示不全,请在公式上左右滑动显示!

练习1 :设函数在内有定义,且对内的任何满足

证明:在内连续的充要条件是该函数在处连续.

练习2 :试确定的值,使得下列函数在处连续.

练习3 :求以下函数的间断点,并指出其类型.
练习4 :若在点连续,问在是否连续?反之是否成立?

练习5 :证明方程至少存在一实根.

练习6:证明函数在内至少有三个零点.

练习7:设, . 证明至少存在一点,使得.

练习8:设在上连续,且恒为正. 证明: 对任意的, ,必存在一点,使得

练习9 :设在上连续,

且. 证明:至少存在一点,使得

练习10 :设函数且

证明:对,,使得.

练习11 :证明:函数在内一致连续,但在 上不一致连续.

练习12 :证明:在上一致连续, 在上不一致连续.

【注】参考解答一般仅是提供一种思路上的参考,过程不一定是最简单的,或者最好的,并且有时候可能还有些许小错误!希望在对照完以后,不管是题目有问题,还是参考解答过程有问题,希望学友们能不吝指出!如果有更好的解题思路与过程,也欢迎通过后台或邮件以图片或Word文档形式发送给管理员,管理员将尽可能在第一时间推送和大家分享,谢谢!

例题与练习参考解答

【注】如果公式显示不全,请在公式上左右滑动显示!

练习1 :设函数在内有定义,且对内的任何满足

证明:在内连续的充要条件是该函数在处连续.

【参考答案】 :必要性显然,下面证明充分性.

令,得.又因为在处连续,所以有

对于内任意点,有

所以在处连续.由于是在中任取的,所以在内连续.


练习2 :试确定的值,使得下列函数在处连续.

【参考答案】 :由连续的充要条件,左右极限相等等于极限值,故得

故.

练习3 :求以下函数的间断点,并指出其类型.

【参考答案】 :要使得函数有意义,,所以有两个间断点。由于

所以为无穷间断点;由于

所以为跳跃间断点.


练习4 :若在点连续,问在是否连续?反之是否成立?

【参考答案】 :正向成立!反向不一定,比如函数

处处间断,但处处连续.

练习5 :证明方程至少存在一实根.

【参考答案】 :令,则在上连续.由于

所以由零值定理知,存在使 ,即原方程在内至少存在一个实根.


练习6:证明函数在内至少有三个零点.

【参考答案】 :由题设可知. 又

由极限的保号性,由

所以由闭区间上连续函数的零值定理知,在, , 之间各至少有一个的零点,即在内至少有三个零点.

练习7:设, . 证明至少存在一点,使得.

【参考答案】 :令,则在上连续,且

故由零值定理知,至少存在一点,使得,也即


练习8:设在上连续,且恒为正. 证明: 对任意的, ,必存在一点,使得

【参考答案】 :令,则由题设可知 ,且

当时,取或,则有

当时,因为 ,故,所以由零值定理知,存在,使得,即


练习9 :设在上连续,

且. 证明:至少存在一点,使得

【参考答案】 :由于在上连续,所以有. 因此当,时,有

由介值定理,必定存在一点,使得

即所证结论成立.


练习10 :设函数且

证明:对,,使得.

【参考答案】 :由于,故,使得

因为,故对, ,当时, ,即.

又, ,当时,,即. 从而可得

由于函数在闭区间上连续,故由介值定理知,

使得 . 即所证结论成立.

练习11 :证明:函数在内一致连续,但在 上不一致连续.

【参考答案】 :(1) 证明一致连续. ,取 , ,当 时,可得

所以,由一致连续的定义知函数在内一致连续.

(2) 证明不一致连续. 只要证明, ,,虽然成立,但

证明过程如下:

取,总存在正整数,取, ,满足

故函数在 上不一致连续.


练习12 :证明: 在上一致连续, 在上不一致连续.

【参考答案】 :(1) 对,取,当

时,则

由一致连续的定义知在上一致连续.

(2) 在内取

取,则对任意的 ,只要充分大,总有

所以在上不一致连续.

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