安徽大学2020年数学分析试题
证明:
(1)、由$f(x)$的一致连续性,有
$\forall \varepsilon > 0,\forall x_1,x_2\in (a,b),\exists \delta_1 > 0,0< |x_1-x_2|< \delta_1 ,s.t.\\
|f(x_1)-f(x_2)|< \varepsilon ,$
由$g(x)$的一致连续性,有
$\forall \varepsilon > 0,\forall x_1,x_2\in (a,b),\exists \delta_2 > 0,0< |x_1-x_2|< \delta_2 ,s.t.\\
|g(x_1)-g(x_2)|< \varepsilon ,$
取$\delta =\min\{\delta_1,\delta_2\},$
因此,有
$\forall \varepsilon > 0,\forall x_1,x_2\in (a,b),\exists \delta > 0,0< |x_1-x_2|< \delta,s.t.$
$|f(x_1)-f(x_2)|< \varepsilon ,$
此时,
$|g(f(x_1))-g(f(x_2))|< \varepsilon. $
成立。
(2)、取
$x_1=\sqrt{2n\pi},x_2=\sqrt{2n\pi+\frac{\pi}{2}},(n=0,1,2,\cdots )$
显然$x_1,x_2\in [0,+\infty )$。此时,有
$|x_1-x_2|=|\frac{\frac{\pi}{2}}{\sqrt{2n\pi}+\sqrt{2n\pi+\frac{\pi}{2}}}|\rightarrow 0,(n \to \infty )$
即$\delta $可以取任意小的数,而些时
$|\cos x_1^2-\cos x_2^2|=|\cos2n\pi-\cos(2n\pi+\frac{\pi}{2})|=1\nrightarrow 0.$
因此,原函数在$ [0,+\infty )$上不一致连续。