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
a⩽x<+∞a\leqslant x<+\infty и существует конечныйlim⁡x→+∞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

Пустьlim⁡x→+∞f(x)=A\lim_{x\to+\infty}f(x)=AПо определению предела существует число R>aR>a, для которого при
x⩾Rx\geqslant R∣f(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 промежутке∣f(x)∣⩽max⁡{K,∣A∣+1}|f(x)|\leqslant\max\{K,|A|+1\}

Что и требовалось доказать

Демидович № 751 — решение и ответ | Высшая математика — Профиматика