Care este diferența dintre teorema valorii intermediare și teorema valorii extreme?

Care este diferența dintre teorema valorii intermediare și teorema valorii extreme?
Anonim

Răspuns:

Teorema valorii intermediare (IVT) spune că funcțiile sunt continue într-un interval # A, b # să ia toate valorile (intermediare) între extremele lor. Teorema valorii extreme (EVT) spune că funcțiile continuă # A, b # atingerea valorilor lor extreme (ridicate și scăzute).

Explicaţie:

Iată o declarație a EVT: Let # F # fi continuu pe # A, b #. Apoi există numere # c, d în a, b # astfel încât #f (c) leq f (x) leq f (d) # pentru toți #x în a, b #. Afirmat într-un alt mod, "supremul" # # M și "infimum" # M # din gamă # {f (x): x în a, b } # există (sunt finite) și există numere # c, d în a, b # astfel încât #f (c) = m # și #f (d) = M #.

Rețineți că funcția # F # trebuie să fie continuu pe # A, b # pentru încheierea. De exemplu, dacă # F # este o funcție astfel încât #f (0) = 0.5 #, #f (x) = x # pentru #0<>, și #f (1) = 0.5 #, atunci # F # nu atinge nici o valoare maximă sau minimă #0,1#. (Supremul și infimumul intervalului există (sunt 1 și respectiv 0), dar funcția nu atinge niciodată (nu este egală) aceste valori.)

Rețineți, de asemenea, că intervalul trebuie închis. Functia #f (x) = x # nu atinge nici o valoare maximă sau minimă în intervalul deschis #(0,1)#. (Din nou, supremul și infimumul intervalului există (sunt 1 și, respectiv, 0), dar funcția nu atinge niciodată (nu este egală) aceste valori.)

Functia #f (x) = 1 / x # de asemenea, nu atinge o valoare maximă sau minimă în intervalul deschis #(0,1)#. În plus, supremul intervalului nu există nici măcar ca număr finit (este "infinit").

Iată o declarație a IVT: Let # F # fi continuu pe # A, b # și să presupunem #f (a)! = f (b) #. Dacă # V # este orice număr între #fa)# și #f (b) #, atunci există un număr #c în (a, b) # astfel încât #f (c) = v #. În plus, dacă # V # este un număr între supremum și infimum al intervalului # {f (x): x în a, b} #, atunci există un număr #c în a, b # astfel încât #f (c) = v #.

Dacă desenați imagini cu diferite funcții discontinue, este destul de clar de ce # F # trebuie să fie continuă pentru ca IVT să fie adevărat.