同濟高等數(shù)學第七版1.8習題精講(續(xù))

6.證明:若函數(shù)f(x)在點x_0連續(xù)且f(x_0)\neq0,則存在x_0的某一鄰域U(x_0),當x\in U(x_0)時,f(x)\neq0

解:不妨假設f(x_0)>0.函數(shù)在點x_0連續(xù),所以\displaystyle \lim_{x\to x_0}f(x)=f(x_0)>0。根據(jù)極限保號性,必然存在0<|x-x_0|<\delta,使得f(x)>0。當x\in U(x_0)時,f(x)>0。即f(x)\neq0

7.設f(x)= \begin{cases} x,x\in Q, \\0,x\in Q^c. \end{cases}

證明:(1)f(x)x=0連續(xù);(2)f(x)在非零的x 處都不連續(xù)。

證明:(1)根據(jù)極限的定義證明。對于任意的\epsilon>0,總存在\delta>0,為了說明方便,設\delta=\epsilon.當0<|x-0|<\delta時,|f(x)-f(0)|=|f(x)|\leq|x|<\epsilon.故\displaystyle lim_{x\to 0}=f(0),即f(x)x=0處連續(xù)。

(2)證明在非零的x 處都不連續(xù)。只要證明出極限值不等于函數(shù)值之類的就可以。同時請注意,下面的語言僅僅幫助大家理解。并非嚴格的證明。

假設非零的x 處是有理數(shù)r\neq0,分別取一有理數(shù)列無限接近于r,則該數(shù)列的極限趨向于r且并不等于0.而取一無理數(shù)列無限接近與于r,則該數(shù)列的極限趨向于r且等于0.所以極限不存在,也就不能連續(xù)了。

假設非零的x 處是無理數(shù)r,同理極限不存在。所以無法連續(xù)。

8.試舉出具有以下性質(zhì)的函數(shù)f(x)的例子:

x=0,\pm1,\pm2,\pm\frac{1}{2},\cdots,\pm n,\pm\frac{1}{n},\cdots,f(x)的所有間斷點,且都是無窮間斷點。

解:f(x)=cot(x\pi)+cot(\frac{\pi}{x})

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