题目
设f(x)对任意实数x,y,有f(x+y)=f(x)+f(y),且f(x)在x=0连续,证明:f(x)在R上连续.
设f(x)对任意实数x,y,有f(x+y)=f(x)+f(y),且f(x)在x=0连续,证明:f(x)在R上连续.
题目解答
答案
证明:由于f(x)在x=0连续,因此,又因为f(x+y)=f(x)+f(y),在R上任取一点
,则
,所以f(x)在
处连续,所以f(x)在R上连续.
解析
步骤 1:利用已知条件
已知函数f(x)满足f(x+y)=f(x)+f(y),且f(x)在x=0处连续,即$\lim _{x\rightarrow 0}f(x)=f(0)$。
步骤 2:证明f(0)=0
由于f(x+y)=f(x)+f(y),令x=y=0,得到f(0)=f(0)+f(0),即2f(0)=f(0),从而f(0)=0。
步骤 3:证明f(x)在任意点x0处连续
任取x0∈R,考虑$\lim _{x\rightarrow {x}_{0}}f(x)$。由于f(x)在x=0处连续,即$\lim _{x\rightarrow 0}f(x)=f(0)=0$,则$\lim _{x\rightarrow {x}_{0}}f(x)=\lim _{x\rightarrow {x}_{0}}f(x-{x}_{0}+{x}_{0})=\lim _{x\rightarrow {x}_{0}}f(x-{x}_{0})+f({x}_{0})=f(0)+f({x}_{0})=f({x}_{0})$。因此,f(x)在x0处连续。
步骤 4:结论
由于x0是任意的,所以f(x)在R上连续。
已知函数f(x)满足f(x+y)=f(x)+f(y),且f(x)在x=0处连续,即$\lim _{x\rightarrow 0}f(x)=f(0)$。
步骤 2:证明f(0)=0
由于f(x+y)=f(x)+f(y),令x=y=0,得到f(0)=f(0)+f(0),即2f(0)=f(0),从而f(0)=0。
步骤 3:证明f(x)在任意点x0处连续
任取x0∈R,考虑$\lim _{x\rightarrow {x}_{0}}f(x)$。由于f(x)在x=0处连续,即$\lim _{x\rightarrow 0}f(x)=f(0)=0$,则$\lim _{x\rightarrow {x}_{0}}f(x)=\lim _{x\rightarrow {x}_{0}}f(x-{x}_{0}+{x}_{0})=\lim _{x\rightarrow {x}_{0}}f(x-{x}_{0})+f({x}_{0})=f(0)+f({x}_{0})=f({x}_{0})$。因此,f(x)在x0处连续。
步骤 4:结论
由于x0是任意的,所以f(x)在R上连续。