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北京石油化工学院2026年研究生招生接收调剂公告
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小生近视

捐助贵宾 (小有名气)

[求助] 一道关于连续函数性质的证明题,想到了反证法但是无从下笔 已有2人参与

在(-∞,+∞)上不存在连续函数f(x)使得对于任意的C,方程f(x)=c均有且恰有两个解。

对于这个题,我想用反证法,但是我似乎找不到任何和题目条件矛盾的地方。

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wzqi_帝师

金虫 (著名写手)


4楼2015-10-12 13:54:24
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0404600213

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
小生近视: 金币+3, ★★★★★最佳答案 2015-10-10 16:16:40
设y1为一个实数另设f(x11)=f(x12)=y1
由于f一定不是常数函数,所以在(x11,x12)上可以任取x21都有f(x21)=y2不等于y1,不妨设y2>y1
根据前提一定有区间[x11,x12]包含于或者包含区间[x21,x22]

否则,比如x11<x21<x12<x22,则任取y1和y2之间的m,根据连续函数在闭区间上的性质在[x11,x21],[x21,x12],[x12,x22]之间都可以找到一个点,函数值为m,与条件矛盾

不妨设[x11,x12]包含区间[x21,x22]
则容易证明如果m>y2,则f(x)=m的两个根都在开区间(x21,x22)上。

任取y3>y2,则可得f(x)=y3的两个根x31,x32,而且也有[x31,x32]包含于[x21,x22]
依次类推可以得到一个区间序列

如果存在一个yn,使得[xn1,xn2]为空集或者单点集,则f(x)=yn没有两个解
如果对任意的yn>y2,[xn1,xn2]都不是空集,则可以求出yn趋向于正无穷时两个端点的极限,易知函数在这两个极限点(有可能重合到只有一个极限点)是不连续的。
综上得证

PS:忘了说,在上面的过程中,总是假设xn1<xn2
2楼2015-10-09 12:35:51
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时空之翼

铜虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与,应助指数 +1
小生近视: 金币+2, ★★★很有帮助 2015-10-10 16:16:47
先设存在x1 x2,使得f(x1) f(x2)都等于c 然后通过在x1 x2点连续的定义推出 f(x1)-f(x2)小于一步西龙 x1 x2为同一点 即可証毕。 紧集也了处理

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3楼2015-10-09 17:53:25
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