数学问题:极限存在,那么函数必然有界吗?还是有界函数必然极限存在?谢谢。

2022-09-06 18:09

3个回答
有极限,必有界限。有界限,不一定有极限
极限存在,必然有界。但有界不一定极限存在,如lim(x→0)sin1/x,它的极限不存在,但它有界sin1/x的绝对值小于等于1。
函数的有界性定义:
设函数f(x)的定义域为D,数集X∈D。如果存在数K1使得 f(x)≤K1对任意x∈X都成立则称函数f(x)在X上有上界。此外,如果存在数字K2使得 f(x)≥K2对任意x∈X都成立,则称函数f(x)在X上有下界,而K2称为函数f(x)在X上的一个下界。 如果存在正数M,使得 |f(x)|≤M 对任一x∈X都成立,则称函数在X上有界。如果这样的M不存在就称函数f(x)在X上无界;这也就是说,无论对于任何正数M,总存在x1属于X,使得|f(x1)|>M,那么函数f(x)在X上无界。
此外,函数f(x)在X上有界的充分必要条件是它在X上既有上界也有下界。

举例:
一般来说,连续函数在闭区间具有有界性。 例如: y=x+6在[1,2]上有最小值7,最大值8,所以说它的函数值在7和8之间变化,是有界的,所以具有有界性。但正切函数在有意义区间,比如(-π/2,π/2)内则无界。

任何一个连续函数f:[0,1] →R都是有界的。 考虑这样一个函数:当x是有理数时,函数的值是0,而当x是无理数时,函数的值是1。这个函数是有界的。有界函数并不一定是连续的。

由此可见:极限存在,那么函数必然有界。有界函数未必有极限存在。
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