理论教育 函数的介值定理的分析介绍

函数的介值定理的分析介绍

时间:2023-05-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:定理4(介值定理)设函数f(x)在闭区间[a,b ]上连续,且在区间的端点取不同的函数值f(a),f(b),那么,对于f(a)与f(b)之间的任意一个数C,在开区间(a,b)内至少存在一点ξ,使得f(ξ)=C(a<ξ<b).证明设φ(x)=f(x)-C,则φ(x)在闭区间[a,]b上连续,且φ(a)=f(a)-C与φ(b)=f(b)-C异号,根据零点定理,在开区间(a,b)内至少存在一点ξ,使

函数的介值定理的分析介绍

定理4(介值定理) 设函数f(x)在闭区间[a,b ]上连续,且在区间的端点取不同的函数值f(a),f(b),那么,对于f(a)与f(b)之间的任意一个数C,在开区间(a,b)内至少存在一点ξ,使得f(ξ)=C(a<ξ<b).

证明 设φ(x)=f(x)-C,则φ(x)在闭区间[a,]b上连续,且φ(a)=f(a)-C与φ(b)=f(b)-C异号,根据零点定理,在开区间(a,b)内至少存在一点ξ,使得φ(ξ)=0(a<ξ<b),而φ(ξ)=f(ξ)-C,则由上式可得f(ξ)=C(a<ξ<b).

介值定理的几何意义:介于两条水平直线y=f(a)与y=f(b)之间的任一条直线y=C与曲线y=f(x)至少有一个交点(如图2.10).

推论 在闭区间上连续的函数必可取得介于最大值M与最小值m之间的任何值.

证明 设m=f(x1),M=f(x2),而m≠M,在闭区间[x1,x]2上应用介值定理,即得上述推论.(www.daowen.com)

图2.10

习题 2.8

1.证明方程x2x-1=0在开区间(0,1)内至少有一个实根.

2.设函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,且f(a)<a,f(b)>b,证明:至少有一点ξ∈(a,b),使得f(ξ)=ξ.

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈