华东师范大学数学系《数学分析》(第4版)(上、下册)【教材精讲+考研真题解析】讲义与视频课程【40小时高清视频】
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4.2 配套考研真题解析

一、证明题

1.设f(x)为定义在HWOCRTEMP_ROC1250上的函数,且HWOCRTEMP_ROC1260,在区间(0,1)上定义函数HWOCRTEMP_ROC1270.证明:函数g(x)右连续.[中北大学2005研]

证:对任意的HWOCRTEMP_ROC1280,所以对任意的ε>0,存在HWOCRTEMP_ROC1290使得HWOCRTEMP_ROC1300HWOCRTEMP_ROC1310.对任意的HWOCRTEMP_ROC1320,由g(x)的定义知

HWOCRTEMP_ROC1330,故HWOCRTEMP_ROC1340HWOCRTEMP_ROC1320.当HWOCRTEMP_ROC1320时,若t满足HWOCRTEMP_ROC1370,则HWOCRTEMP_ROC1380,对t取下确界得

HWOCRTEMP_ROC1390

从而HWOCRTEMP_ROC1400,则函数g(x)在区间HWOCRTEMP_ROC1410上每一点都右连续.

2.证明:HWOCRTEMP_ROC1610在[n,+∞)(其中a>0)上一致连续,HWOCRTEMP_ROC1620在(0,1)上不一致连续.[中国科学院2001研]

证:HWOCRTEMP_ROC1630,取δ=a2ε.当HWOCRTEMP_ROC1650时,

HWOCRTEMP_ROC1660HWOCRTEMP_ROC1670

由一致连续的定义知HWOCRTEMP_ROC1680在[a,+∞)(a>0)中一致连续.

HWOCRTEMP_ROC1690在(0,1)内取HWOCRTEMP_ROC1700,取HWOCRTEMP_ROC1710

对任意δ>0,只要n充分大总有

所以g(x)在(0,1)上不一致连续.

3.设f(x)是在区间[a,+∞)上的有界连续函数,并且对任意实数c,方程f(x)=c至多只有有限个解,证明:HWOCRTEMP_ROC3520存在.[华东师范大学2005研]

证明:由于f(x)在区间[a,+∞)上有界,所以数列{ f(n)}有界,由致密性定理知存在子列HWOCRTEMP_ROC3530收敛,记HWOCRTEMP_ROC3540.下证HWOCRTEMP_ROC3550

反证法.

假设HWOCRTEMP_ROC3560,则存在HWOCRTEMP_ROC3570及单调递增数列HWOCRTEMP_ROC3580,使得HWOCRTEMP_ROC3590.由于HWOCRTEMP_ROC3600是有界的,所以由致密性定理知存在子列HWOCRTEMP_ROC3610收敛,并记HWOCRTEMP_ROC3620.从而HWOCRTEMP_ROC3630,不妨设B>A.由极限的保号性知,存在K>0,使得

HWOCRTEMP_ROC3640

于是由连续函数的介值性知HWOCRTEMP_ROC3650有无限多个解,矛盾.

  二、计算题

设函数

其中g(x)具有二阶连续导函数,且g(0)=1.

(1)确定a的值,使f(x)在点x=0连续;

(2)求HWOCRTEMP_ROC4490

(3)讨论HWOCRTEMP_ROC4500在点x=0处的连续性.[哈尔滨工业大学研]

解:HWOCRTEMP_ROC4510

要使f(x)在x=0处连续,则

(2)当x≠0时

HWOCRTEMP_ROC4520

当x=0时

HWOCRTEMP_ROC4560

在x=0处连续.