Quina és la diferència entre el teorema del valor intermedi i el teorema del valor extrem?

Quina és la diferència entre el teorema del valor intermedi i el teorema del valor extrem?
Anonim

Resposta:

El teorema del valor intermedi (IVT) diu funcions que són contínues en un interval # a, b # adquireix tots els valors (intermedis) entre els seus extrems. El teorema del valor extrem (EVT) diu funcions en continu # a, b # assolir els seus valors extrems (alts i baixos).

Explicació:

Heus aquí una declaració del EVT: Let # f # ser contínua # a, b #. Després hi ha números # c, d a a, b # de tal manera que #f (c) leq f (x) leq f (d) # per a tot #x a a, b. Dit d’altra manera, el "suprem" # M # i "infimum" # m de la gamma # {f (x): x a a, b} # existeixen (són finits) i hi ha números # c, d a a, b # de tal manera que #f (c) = m i #f (d) = M.

Tingueu en compte que la funció # f # ha de ser contínua # a, b # perquè la conclusió es mantingui. Per exemple, si # f # és una funció tal que #f (0) = 0.5 #, #f (x) = x # per #0<>, i #f (1) = 0,5 #, llavors # f # no aconsegueix cap valor màxim o mínim #0,1#. (Existeixen el suprem i l’ínfim de l’interval (són 1 i 0, respectivament), però la funció mai no arriba (mai és igual) a aquests valors.)

Tingueu en compte també que l’interval ha de ser tancat. La funció #f (x) = x # no aconsegueix un valor màxim o mínim en l’interval obert #(0,1)#. (Una vegada més, hi ha el suprem i l'ínfim de l'interval (són 1 i 0, respectivament), però la funció mai no arriba (mai és igual) a aquests valors.)

La funció #f (x) = 1 / x # també no aconsegueix un valor màxim o mínim en l’interval obert #(0,1)#. A més, el suprem del rang ni tan sols existeix com un nombre finit (és "infinit").

Heus aquí una declaració de l’IVT: Deixeu-ho # f # ser contínua # a, b # i suposo #f (a)! = f (b) #. Si # v # és qualsevol nombre entre #f (a) # i #f (b) #, llavors hi ha un nombre #c a (a, b) # de tal manera que #f (c) = v #. A més, si # v # és un nombre entre el suprem i l’infimum del rang # {f (x): x a a, b} #, llavors hi ha un nombre #c a a, b # de tal manera que #f (c) = v #.

Si dibuixeu imatges de diverses funcions discontínues, és clar per què # f # ha de ser continuat perquè l’IVT sigui veritable.