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1、一致连续函数性质的应用(2)定理1设在上有定义,且在上有界,则有(1);(2);(3);(4)。证明(1)由,得,从而,由对称性,,所以;(2),得,,从而,,故有;9(3);(4)。定理2设在上连续,对每一,记,,则,在上连续。证明(1),对任意,,由在上一致连续,对任意,存在,当,时,有,于是当,时,,(),从而有,即得在上连续;(2),,因为在上连续,在上一致连续,对任意,存在,当,时,有,于是当,时,,(),,即得在上连续。9定理3设在上连续,对每一,记,,则,在上连续。证明由在上一致连续,对任意,存在,当,,,时,有,,即得在上一致连续;同理可证在上一致连续。定理4设在上连续,对每一
2、,记,则在上连续,在上连续。1、设函数在上一致连续,,在上通过下式定义函数:,试证在上一致连续。证明,,由在上一致连续,9对任意,存在,当,,时,有,于是,当,,时,有,即得在上一致连续。设,是在上有定义的周期函数,且,试证。证明,的周期分别为,对任意,由条件,得,故得。2、若函数在上一致连续,求证:在上有界.证:由函数在上一致连续,对,,对,且满足时,有,特别有,于是,()对任意,存在,使得,9,故有,即得在上有界.3、若函数在上一致连续,求证:存在正常数,使得。三、设函数在上一致连续,且对任何,有,证明:。试举例说明,仅有在上的连续性推不出上述结论。证明证法一由在上一致连续,对,,当且时,
3、便有;取定充分大的正整数,使得。现把区间等分,设其分点为,每个小区间的长度小于。对于任意,;9从而必有,使得;由条件对每个,有;于是存在,当时,,对都成立;故当时,便有,即得,结论得证。证法二设,由题设条件知在上等度一致连续,对每一,有;利用Osgood定理得,在上一致收敛于0,对,存在,当时,有,,从而当时,有,即得,结论得证。4、设在上的连续,且对任何,有,但推不出。9例如函数满足在上的连续,且对任何,有,但不成立。实事上,取,显然有,(),但是,(),所以不成立.7.设在上连续可微,收敛,且在上一致连续,试证必有.证明由在上一致连续,得,对,,当,且时,便有;由收敛,,由微分中值定理,存
4、在,使得,于是有.9对上述,存在,当时,便有;取,对任意,必存在正整数,使得,,故得.8.设且存在,在上有界,试证成立.6.设函数在上有三阶导数,并且和在上有界,试证:和也在上有界.例13设在上连续可微,且收敛,在上有界,则必有,。证明设,则有收敛,且在上有界,于是在上有界,在上一致连续,从而。,故,。例14设,且,对某个,函数在上有界,试证。证明设,则有在上有界,于是在上一致连续;由,且,知在上一致连续;从而在上一致连续;由和在上一致连续,得到。9二阶常微分方程解的一个性质定理设且是方程(为常数)。的一个解,若,则,且。证明设,由及条件,得在上有界,从而得在上一致连续;由条件,可知在上一致连
5、续,故在上一致连续;又,所以成立,由得存在,于是,再由方程,得.9