问答题
试证明:
设f(x)在R1上具有介值性,若对任意的r∈Q,点集{x∈R1:f(x)=r}必为闭集,则f∈C(R1).
【正确答案】[证明] 反证法,假定x0∈R1是f(x)的不连续点,即存在ε0>0以及xn→x0(n→∞),使得
|f(xn)-f(x0)|>ε0,|xn-x|<1/n.
不妨设f(x0)<f(x0)+ε0<f(xn)(n∈N),取r∈Q:f(x0)<r<f(x0)+ε,则由题设知,存在ξn(位于x0与xn之间),使得f(ξn)=r.现在令n→∞,根据点集{x:f(x)=r}的闭集性,可知f(x0)=r.这一矛盾说明f∈C(R1).
【答案解析】