Erster Abschnitt. Variable und Funktionen.
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ibigen Stelle a,
tion erwiesen,
'unktion von x.
dh H abhängt
abgeschlossenen
nn festgesetzten
timmen derart,
velche 1 x —x |
>n sei monoton,
teile denselben
ist als y ; die
Zn den Funk-
n, m
rdneten) Werte
dieser Werte
liesen n Inter-
wiscben 0 und
Denn nimmt
; — x \ h, so
¡rvall (x it x i+1 )
+ x ); im ersten
1 1 x — x \ <^h.
Ist die Funktion abwechselnd wachsend und abnehmend,
so führe man die beschriebene Operation für jeden ihrer mono
tonen Abschnitte aus; das kleinste unter den gefundenen h
genügt für den ganzen Verlauf der gestellten Forderung.
Man bezeichnet diese Eigenschaft gewöhnlich als gleich
mäßige Stetigkeit; wie die vorstehende Betrachtung zeigt, ist
sie eine notwendige Folge der Stetigkeit in dem abgeschlossenen
Intervall (cc, ß).
Die gleichmäßige Stetigkeit besteht also darin, daß sich
zu einem beliebig klein angenommenen £ ein hinreichend kleines
h bestimmen läßt derart, daß, wo man auch zwei Stellen in
(a, ß) bezeichnen möge, deren Abstand unter h liegt,, der
Unterschied der zugehörigen Funktionswerte immer kleiner
als s ist.
Als Beispiel einer Funktion, bei der sich unmittelbar die
gleichmäßige Stetigkeit erweisen läßt, betrachten wir f(x) = sin#.
Es ist
f[x) — fyx ) = smx — sin# = 2 cos sin ——;
da nun 1 der größte absolute Wert des Kosinus ist und der
Sinus, wie klein auch der Bogen, immer kleiner bleibt als dieser
so hat man im vorliegenden Falle:
i /*0) - f(x) \<\x-—at\-,
wählt man also j x — x \ < s, so ist auch, und zwar im ganzen
Verlauf der Funktion,
sin X — sin #')<£,
und dadurch ist die gleichmäßige Stetigkeit dargetan.
3) Wenn die Funktion fix) in dem abgeschlossenen Inter
vall (cc, ß) stetig ist und an den Endstellen desselben verschiedene
Werte besitzt, so gibt es zu jeder Zahl M zwischen f(a) = A
und f(ß) — B mindestens eine Stelle x in («, ß) derart, daß
f(x) = M.
Ist zunächst die Funktion monoton, so ist (A, B) ihr
Bereich und sie nimmt jeden Wert aus (A, B) und jeden nur
einmal an, folglich auch den Wert M, der nach Voraussetzung
zwischen A und B liegt; zu ihm gehört ein Wert x aus (cc, ß),
und es ist in der Tat einmal f(x) = M.