魏爾斯特拉斯函式的極值點有哪些?

時間 2021-05-11 19:10:26

1樓:G.Cui

我並沒有解決問題,只是來拋磚引玉。

定義(Weierstrass函式):Weierstrass函式是指形如 ( 滿足某些條件)[1]的函式族。

可以證明:

命題:若 , 為正奇數,當 1+\frac\pi" eeimg="1"/>時,函式處處不可導[2]。(這裡不是最緊的條件,還可以再改進,這裡不再贅述。)

證明見參考,這裡略。

因為三角函式的有界性,所以當 是正整數時,平凡的有 ,這些點就都是極值點,還是最值點。

實際上我感覺「絕大多數」點都是極值點,但我只能做出它不存在單調區間,似乎這並不能說明什麼。更精細的結論我是無能為力的,還得請其他大佬。

我們需要乙個實變函式的定理:

定理(Lebesgue):單調函式是幾乎處處可導的[3]

很容易得出下面的命題:

命題:Weierstrass函式是無處單調的,即對 0" eeimg="1"/>, 在 不單調。

利用上面的命題,反證就好了。

另,查詢資料中:

結論一:極值點在 中稠密。

這是因為有結論:如果 是無處單調的連續函式,那麼 的極大(小)值點組成的集合在 中稠密。更進一步地,這兩個集合都是第一綱的[4]。

結論二:極值點集合是至多可數的[5]

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