若函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,则它在[a,b]上一致连续。换言之,在闭区间上连续的函数在该闭区间一致连续。

历史上比较著名的康托(Cantor)定理,大致有下列三个:

康托定理1:闭区间上的连续实函数是一致连续的。1

康托定理2:一个集合本身的势严格小于其幂集的势。

康托定理3:如果一个全序集是可列集,且是稠密的,无最大和最小值的,则它一定和有理数集序同构。

定理

若函数在闭区间上连续,则它在上一致连续。

设函数在区间上定义,则上一致连续的充分必要条件是:对任何点列,只要满足,就成立

函数在有限开区间连续,则上一致连续的充分必要条件是存在。

证明

采用反证法。

假设上非一致连续,由非一致连续定义可知存在及两点列,满足

,且

因为有界,由Bolzano-Weierstrass定理,存在收敛子列

在点列中取子列,其下标与下标相同,则由,又得到

由于函数在点连续,因而有

于是得到:

但这与假设产生矛盾,从而推翻假设,得到上的一致连续的结论。

开区间上连续但非一致连续的例子

例:上连续,但非一致连续。

证:对于任意给定的,我们通过精确地解出,来说明不存在适用于整个区间

对任意,关系式 即为

它等价于

由此得到

显然,这就是

但是当时,,换言之,不存在对区间中一切点都适用的,因此上非一致连续。1

本词条内容贡献者为:

朱坤平 - 副教授 - 华东理工大学

康托定理

图文简介

若函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,则它在[a,b]上一致连续。换言之,在闭区间上连续的函数在该闭区间一致连续。