Question

黎曼（黎曼函数）定义？

Answer 1

规定x=0可写成0/1，因为x=1可写成1/1，x=2可写成2/1，....，x=k可写成k/1，此时R(x)=1，即x=0，1，2，...k，周期为1，所以黎曼函数又可写成：

证明：∀x0∈(-∞，+∞)，lim(x→x0)R(x)=0，即R(x)在一切无理点连续，在有理点不连续.

证：由R(x)周期性，只考虑[0,1]中的点，即证x0∈[0,1]，lim(x→x0)R(x)=0.

在[0,1]中，分母为1的数：0/1，1/1

分母为2的数：1/2

分母为3的数：1/3，2/3

…

分母为k的数：至多k个，k是正整数

对任意正整数k，[0,1]上分母≤k的有理数有限个

由函数极限定义：

∀ε＞0，找δ＞0，记k=[1/ε]，在[0,1]中分母≤k的有理数记为r1，r2，…，rn

令δ=min{|ri-x0|} (1≤i≤n，ri≠x0)

∀x∈[0,1](0＜|x-x0|＜δ)：

(i)x无理数，R(x)=0

(ii)x有理数，分母＞k  (前面规定k有限，这里分母＞k理所当然)

k=[1/ε]，x的分母≥[1/ε]+1，则R(x)≤1/([1/ε]+1)＜1/1/ε=ε

合起来就有

|R(x)-0|＜ε

∴lim(x→x0)R(x)=0.

结论：黎曼函数在无理数连续，在很小一部分有理数不连续.

∀ε＞0，在[0,1]上R(x)≥ε的点至多有限个.