很水的数学分析107:有界闭集上的连续函数

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1.只需用开集就能刻画函数在一个集合上的连续性。
因开集本身就是用邻域描述的,连续仍然可以用邻域描述,因此连续可以被开集刻画。
并且证明过程正反两方向用“x₀∈f⁻¹(E)⇔f(x₀)∈E”及“A⊆f⁻¹(E)⇔f(A)⊆E”
(在此f⁻¹表示原像,是原像则可能是“分段”的或∅)
2.以后会用到的事实:定义点到集合的距离ρ(p,A),ρ是Lipschitz连续的。
3.点列的Bolzano—Weierstrass定理。
范数不等式又来了,由它可以证明:点列有界⇨分量数列有界
因为第一分量数列有界,故可以从中抽取收敛子列,按同样序号选取第二个分量的子列,由于仍然有界,则可以从中抽取新的收敛子列,依次操作,最终得到一个序号,按此序号排列的点列就是符合条件的收敛子列。
4.定理2.16,定理2.17(极值定理),定理2.15(一致连续定理)跟一元证明方法相同。
5.例2.37:若lim(x→∞)f(x)存在且有限,则f在IRⁿ上一致连续。
先是选定“大球小球”,根据Cauchy收敛原理、一致收敛定理得知在一定条件下|f(x₁)-f(x₂)|<ε,(一定条件:x₁、x₂都在“大球”内,或者都在“小球”外)
然后根据一致连续条件排除x₁、x₂一个在“小球”内,一个在“大球”外的可能,
从而得出结论。