Раздел I. Введение в анализ§ 7. Непрерывность функции

Демидович — задача 751

Б. П. Демидович, «Сборник задач и упражнений по математическому анализу». Условие, подробное решение и ответ.

Задача 751

Доказать, что если функция f(x)f(x) непрерывна в промежутке
ax<+a\leqslant x<+\infty и существует конечныйlimx+f(x)\lim_{x\to+\infty}f(x)то эта функция ограничена в данном промежутке.
Доказано:Функция ff ограничена на промежутке
[a,+)[a,+\infty).

Доказательство

Проверка

Пустьlimx+f(x)=A\lim_{x\to+\infty}f(x)=AПо определению предела существует число R>aR>a, для которого при
xRx\geqslant Rf(x)A<1|f(x)-A|<1Следовательно, на луче [R,+)[R,+\infty)f(x)<A+1|f(x)|<|A|+1На компактном сегменте [a,R][a,R] непрерывная функция ограничена, то
есть существует K>0K>0, для которого f(x)K|f(x)|\leqslant K. Поэтому на
всём промежуткеf(x)max{K,A+1}|f(x)|\leqslant\max\{K,|A|+1\}

Что и требовалось доказать

Демидович № 751 — решение и ответ