李江華
(廣東理工學院,廣東 肇慶 526100)
關于一致連續(xù)的判定與應用
李江華
(廣東理工學院,廣東肇慶526100)
本文以一致連續(xù)函數(shù)的判定與應用為研究對象,基于現(xiàn)有判定定理,分析函數(shù)一致連續(xù)的性質(zhì),增強一致連續(xù)的應用.
函數(shù)思想;函數(shù)方程式;一致連續(xù);判定定理
函數(shù)是構(gòu)建中學數(shù)學的主旋律.而函數(shù)思想在高中數(shù)學的運用較多.它起到承上啟下的作用.在考慮到相關運動變化、相依關系的同時,以一類狀態(tài)過渡至研究變化的過程,從而確立相關的思想方式.在高中數(shù)學的范疇,關于不等式的研究,如何才能體現(xiàn)相應的函數(shù)思想,培養(yǎng)學生應用函數(shù)解決不等式的問題,進一步挖掘培養(yǎng)學生的思維深刻性.為此,我們必須從問題分析開始,對函數(shù)思想加以論述,并詳細地探究.
2.1函數(shù)概念
對于函數(shù)的概念,我們可定義為,在一個變化的過程,設定兩個變量,分別為x、y,對于x,均有唯一值y與之對應,即x為自變量,y是x的函數(shù),而自變量x取值的集合,與x相應的y稱為函數(shù)值域.從x→y,在相應的值域均有唯一的f(x)與它對應.它揭示的是定義域、值域與對應法則的關系.
2.2函數(shù)思想
運用函數(shù)思想,從概念入手,就其性質(zhì),對問題加以分析,將其轉(zhuǎn)化為解決技巧.從問題開始,研究彼此之間的關系,運用數(shù)學語言,將因素轉(zhuǎn)化為數(shù)學模式,從而將問題加以解決.基于方程的思想,結(jié)合方程組,對其求解,轉(zhuǎn)換對應的關系,實現(xiàn)函數(shù)與方程的轉(zhuǎn)化,從而實現(xiàn)方程組因式分解,得出結(jié)果.
笛卡爾方程思想是以問題為主,將數(shù)學問題轉(zhuǎn)化為結(jié)果,因函數(shù)與多元方程區(qū)別較少.兩者基本無差異.它圍繞著二元函數(shù),結(jié)合因變量與自變量,探究方程組的求解過程.
列方程、解方程和研究方程的特性,均是通過方程思想加以考慮的.函數(shù)方程確定的是數(shù)量之間的關系,而函數(shù)思想則通過問題的研究,體現(xiàn)著數(shù)學特征.函數(shù)模型的構(gòu)建,研究相關的關系.按函數(shù)性質(zhì),對問題加以分解,結(jié)合不同性質(zhì),如奇偶性、單調(diào)增減、指數(shù)函數(shù)等.按不同組分的求解,基于顯隱條件,構(gòu)造相關的函數(shù).從問題的現(xiàn)象透視本質(zhì),構(gòu)建彼此之間的關聯(lián),構(gòu)造相應的函數(shù)方程.經(jīng)過變量之間的分析,確定對應的組分,從而研究不同函數(shù)之間的關系,挖掘其中的規(guī)律變化.
2.3一致連續(xù)函數(shù)性質(zhì)
結(jié)合數(shù)學分析,函數(shù)一致連續(xù)性是重要的教學內(nèi)容.它強調(diào)的是函數(shù)的連續(xù)性,基于區(qū)間的考慮,它表達的是函數(shù)在區(qū)間I的分布,而函數(shù)一致連續(xù)問題是連續(xù)函數(shù)的性質(zhì),基于微積分學的研究,函數(shù)的應用將較為重要的.
3.1一致連續(xù)的定理
假設f(x)在[a,b]連續(xù),那么判定f(x)在[a,b]是一致連續(xù)的.如果?ε>0,?δ(ε)>0,對于?x1、x2∈[a,b],則有|x1-x2|<δ,推出|f(x1)-f(x2)|<ε.那么,函數(shù)f(x)在閉區(qū)間[a,b]是一致連續(xù)的.基于一致連續(xù)判定,劃分為不同的定理.如下所示:
3.2一致連續(xù)函數(shù)判定
基于3.1定理判斷,判定一致連續(xù)函數(shù)的有效性.因區(qū)域連續(xù)且為有界函數(shù),它在區(qū)域I是一致連續(xù)的.基于有限值的判斷,結(jié)合函數(shù)的性質(zhì),判定其是否是一致連續(xù)的.因函數(shù)有界,且區(qū)間
例1設f(x),g(x)均在區(qū)域I內(nèi)一致連續(xù)且有界,證明:F(x)=f(x)g(x)也于I一致連續(xù).
證明f(x),g(x)有界,為此,M>0,使|f(x)|<M,|g(x)|<M,?x∈I.判定f(x),g(x)均為一致連續(xù)的.
為此,F(xiàn)(x)在區(qū)間I內(nèi)是連續(xù)函數(shù),且它們是較為一致的.
所以,當
為此,f(x)在I是連續(xù)函數(shù),且數(shù)值維持一致.
3.3一致連續(xù)函數(shù)的應用
例1設函數(shù)f(x)在[a.b]上連續(xù),且為單調(diào)增加函數(shù),a<0<b,證明:
證明令
因f(x)為遞增的函數(shù),為此,當b>a時,有F(b)F(a)=0,
例2設f(x),g(x)在[a,b]上連續(xù),且滿足
證通過題目設定的條件,我們可以知道,以下簡要的分析:
由題設可知,G(x)≥0,x∈[a,b],G(a)=G(b)=0,G'(x)=F(x),從而我們能夠確定如下過程:
〔1〕杜家祥.函數(shù)在無窮區(qū)間上一致連續(xù)性的判定[J].宿州教育學院學報,2011(1):91-92.
〔2〕胡適耕,張顯文.數(shù)學分析原理與方法[M].北京:科學出版社,2008.
〔3〕楊傳林.數(shù)學分析解題思想與方法[M].浙江:浙江大學出版社,2008.
O172.1
A
1673-260X(2015)11-0001-02