本科生毕业论文设计
题目 函数的极限与连续
作者姓名 程雅 指导教师 谢永红 所在学院 数学与信息科学学院 专业(系) 数学与应用数学 班级(届) 07级c班
完成日期 2011 年 4 月 25 日
河北师范大学本科生毕业论文(设计)文献综述
数学分析与初等代数的根本区别在于引入了极限运算(微分与积分的实质也是极限运算),数学分析中几乎所有的内容都离不开极限,极限理论是数学分析的基础,数学分析主要研究微分和积分,而极限又是微积分学大厦的基石,可以说没有充分的极限理论,就不可能有今天数学蓬勃发展的局面。如今数学分析已经成为一门重要的数学分支,对整个数学的面貌的改变起到了不可磨灭的贡献。微积分作为一种重要的数学工具,已经渗透到科学的各个领域。作为微积分基石的极限理论也随着科学技术的发展而发展,极限理论为整个科学提供了一个强大工具。因此极限的内容以及求极限的方法尤为重要,有必要对极限理论中的基础知识以及求极限的方法进行研究和总结。连续函数是数学分析着重讨论的一类函数,连续以及一致连续的问题也是数学分析中要着重理解的问题,因此本文也研究了连续函数的性质以及一致连续函数的判定方法。本文介绍了求函数极限的一些常用的方法:定义法,用定义法关键是找到?(?),通常找?(?)的方法有求最大的?;适当放大法和分步法。另外求函数极限除了根据定义以外,柯西收敛准则也是一种很好的方法,不需要知道函数的极限,即可判断函数极限的收敛性或发散性。有些函数的极限还可以根据函数的性质来求.常用的判别方法有迫敛性和四则运算法。另外,本文还提供了求函数极限的归结原则、洛必达法则、等价无穷小替换、对数法、变量替换等方法,并研究了关于函数连续以及一致连续的判别方法,便于读者对函数一致连续的深刻理解,并为以后的学习奠定了基础. 为了写好文章我着重查阅参考了以下文献:高等教育出版社出版、华东师范大学数学系编写的《数学分析》上册第三版,此书在求函数极限方法上,重点介绍了定义法、归结原则、洛必达法则、等价无穷小替换、重要极限等方法.另外,本书还详细阐述了函数极限以及一致连续函数的性质.黄永辉编写的《数学分析选讲》详细阐述了求函数极限的若干方法并给出了详细的证明。钱吉林编写的《数学分析题解精粹》此书在函数极限的概念、性质、求法以及函数连续与一致连续的知识上对问题进行总结、分析、归纳、举例,在提升知识,解析疑难的基础上用大量的例题为读者诠释概念、演绎技巧、举证方法,使读者通过例题边分析、边联系、边讨论、边总结,从而更好的融会知识,理解概念,熟悉技巧和掌握方法,将书本上的抽象理论真正化为自己的切实有用的知识. 汪文瑞,李本庆写的“一
致连续的判定”一文,对一致连续的相关问题进行了分类汇总,提供了解决相关问题的基本方法和解题思路,便于我们对一致连续问题的深刻理解。
河北师范大学本科生毕业论文(设计)翻译文章
出自《数学分析原理》(第三版) (美)Walter Rudin著 北京:机械工业出版社,2004.1. 函数的极限 4.1 定义 令X和Y是度量空间,假设E?X,f将E映入Y内,且p是E的极限点。凡是我们写当x?p时f(x)?q,或 limf(x)?q (1) x?p的时候,就是存在一个点q?Y具有以下的性质:对于每个?>0,存在着?>0,使得 dY(f(x),q)?? (2) 对于满足 0?dx(x,p)?? (3) 的一切点x?E成立。 记号dX和dY分别表示X和Y中的距离。 如果X和(或)Y换成直线,复平面或某一欧式空间Rk,那么,距离dX和dY自然该换成绝对值或相应的范数。 应当注意p?X,但是上面的定义中,并不一定要求p是E的点。此外,即使p?E,也完全可能f(p)≠limf(x). x?p 我们还可以将这个定义用序列的极限改述为: 4.2 定理 令X,Y,E,f和p是定义4.1说的那些,那么 limf(x)?q (4) x?p当且仅当 limf(pn)?q (5) n??对于E中合于 pn?p,limpn?p (6) n??的每个序列?pn?成立。
证:假定(4)成立,取E中满足(6)的?pn?,给定了??0,那么就有??0,使得当x?E且0?dX(x,p)??时,dY(f(x),q)??。同样又有N使得当n>N时,0?dX(pn,p)??。这样,对于n>N,我们有dY(f(pn),q)??。这就证明了(5)成立。 反过来 ,假定(4)不成立,这时便有某个??0,使得对于每个??0,都有点x?E(依赖于?),对这个x来说,dY(f(x),q)??但0?dX(x,p)??。取1,(n=1,2,3…)我们就在E中找到一个满足(6),但使(5)式不成立的n序列。 推论 如果f在p有极限,那么这极限是唯一的。 4.3 定义 设有定义在E上的两个复函数f和g,我们用f+g表示一个函数,它给E的每个点x配置的数是f(x)+g(x)。我们用类似的方法定义两个函数的差f-g,?n?积fg及商f/g,约定商只定义在E的那些使g(x)≠0的点x上。如果f给E的每点或者简单地叫做一个常数,并记x配置同一个数c,那么f就叫做一个常数函数,作f=c.设f和g都是实函数,如果对于每个x?E来说f(x)?g(x),那么有时为了方便,就记作f?g. 类似地,如果f和g把E映入Rk内,便用 (f+g)(x)=f(x)+g(x),(f·g)(x)=f(x)·g(x) 来定义f+g及fg;再若?是实数,便定义(?f)(x)??f(x). 4.4 定理 假设E?X,X是度量空间,p是E的极限点,f与g是E上的复函数,而且 limf(x)?A,limg(x)?B x?px?p那么 (a)lim(f?g)(x)?A?B, x?p (b)lim(fg)(x)?AB, x?p (c)lim(f/g)(x)?A/B,假定B≠0. x?p连续函数 4.5 定义 设X和Y是度量空间,E?X,p?E,并且f将E映入Y内,如果对于每一个??0,总存在??0,对于一切满足dX(x,p)??的点x?E来说, dY(f(x),f(p))??