函数性质探究(一对一、介质性、连续性、单调性之间的关系) | 您所在的位置:网站首页 › 一一对应一 › 函数性质探究(一对一、介质性、连续性、单调性之间的关系) |
题面:
探究一 :能否由介值性和一一对应,推出函数的单调性?
给出以下命题: 分析:只需证明一种情况,另一种情况同理。结合介值性,利用反证法. 证明: 反思:由反函数的定义,在(,)上严格单调,则在(,)上是一对一的 那么能否只由一对一的性质,推断出是严格单调的? 答案是否定的,我们可以构造反例 在 (0,1)上的反函数为本身,是一对一的,但不单调,也无介值性 探究二 :能否由介值性和一一对应,推出函数的连续性?给出以下命题: 分析:延续证单调性的思路,假设不连续,结合介值性,产生不一一对应的矛盾. 证明: 反思:我们可以很容易的找出反例,在(,)上是一对一的但不连续(如上一个反思的例子) 那么能否只由的介值性,推断出是连续的? 答案是否定的, 由Darboux定理可知导函数有介值性但不一定连续,以下是经典反例: 探究三: 介值性未知,单调性与连续性互证 一一对应+严格单调证明连续性:虽然介值性未知,但该证明以的值域为某个开区间为前提,否则逆映射可能为空集 证明: 一一对应+连续性证明严格单调:只需证明连续函数一定有介值性,沿用之前证明思路即可. 命题: 分析: 证明: 思考 :证明过程中的为何要充分小? 因S可能是间断的,见如下草图
证明了闭区间上的连续函数的介值性后,可推广得到开区间上的介值性: 探究四:反函数是否也满足以上性质? 反函数的单调性,介值性: 反函数的连续性:反函数的连续性证明与由单调性证明原函数连续性同理. 总结: |
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