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有界性

鎖定
函數的有界性定義:若存在兩個常數m和M,使函數y=f(x),x∈D 滿足m≤f(x)≤M,x∈D 。 則稱函數y=f(x)在D有界,其中m是它的下界,M是它的上界。
中文名
有界性
外文名
boundedness
所屬學科
數理科學函數
分    類
上界、下界
相關概念
有界、無界、

有界性定義

有界性定義1

設函數
數集
上有定義,如果存在常數
,使得對任意
,有
則稱函數
在數集
有界,否則稱為無界
例如,函數
在其定義域
內有界,這是因為對任意
,總有
再如,函數
在其定義域
內是無界的,這是因為對任意的實數
,總存在點
,顯然
,使得
,然而,對任意實數
,函數
在定義域的子集
上卻是有界的,這是因為對任意
,總有
,於是便可取實數
.使得
[1] 

有界性定義2

設函數
在數集
上有定義,如果存在常數
,使得對任意
,有
則稱函數
在數集
有上界.並稱M為
在A上的上界.如果存在常數m.使得對任意
,有
則稱函數
在數集
有下界,並稱m為
上的下界
顯然,若
在A上有界,則
在A必有上、下界。反之,若
在A上有上、下界,則
在A上必有界.
由定義1可知,在集合A上有界函數
的圖形在A上,應介於平行於x軸的兩條直線
之間,如圖1所示 [1] 
圖1 函數是否有界 圖1 函數是否有界

有界性注意點

關於函數的有界性.應注意以下兩點:
(1)函數在某區間上不是有界就是無界,二者必屬其一;
(2)從幾何學的角度很容易判別一個函數是否有界(見圖2).如果找不到兩條與x軸平行的直線使得函數的圖形介於它們之間,那麼函數一定是無界的,如
圖2 函數是否有界 圖2 函數是否有界

有界性例題解析

例1: 討論下列函數的有界性:
(1)
(2)
解: (1)由於對一切
,都有
上是有界函數。
(2)根據
的圖形容易看出,不論正數M多麼大,不等式
不可能對一切
均成立,因此
上是無界函數。
但如果在區間
上討論函數
,因對一切
,不等式
成立,故
在區間
上是有界函數。 [2] 
例2:
證明:函數
是有界函數。
證明:
的定義域為
,又
因此
是有界函數。 [2] 
參考資料
  • 1.    薛玉梅,李婭,王進良.微積分(上冊):北京航空航天大學出版社,2015.07:第17頁
  • 2.    狄芳,陸生琪,陶耘.高等數學 經管類:東南大學出版社,2015.08