Apakah perbezaan antara Teorem Nilai Pertengahan dan Teorem Nilai Extreme?

Apakah perbezaan antara Teorem Nilai Pertengahan dan Teorem Nilai Extreme?
Anonim

Jawapan:

Teorem Nilai Pertengahan (IVT) mengatakan fungsi yang berterusan pada selang waktu # a, b # mengambil semua nilai (antara) antara ekstrem mereka. Teorema Nilai Extreme (EVT) mengatakan fungsi yang berterusan # a, b # mencapai nilai ekstrim mereka (tinggi dan rendah).

Penjelasan:

Inilah kenyataan EVT: Let # f # berterusan pada # a, b #. Kemudian ada nombor # c, d in a, b # seperti itu #f (c) leq f (x) leq f (d) # untuk semua #x in a, b #. Diriwayatkan dengan cara lain, "supremum" # M # dan "infimum" # m # julat # {f (x): x in a, b } # wujud (mereka terbatas) dan terdapat nombor # c, d in a, b # seperti itu #f (c) = m # dan #f (d) = M #.

Perhatikan bahawa fungsi itu # f # mesti berterusan # a, b # untuk membuat kesimpulan. Sebagai contoh, jika # f # adalah fungsi seperti itu #f (0) = 0.5 #, #f (x) = x # untuk #0<>, dan #f (1) = 0.5 #, kemudian # f # tidak mencapai nilai maksimum atau minimum #0,1#. (The supremum dan infimum range wujud (masing-masing 1 dan 0), tetapi fungsi tidak pernah dicapai (tidak sama dengan nilai-nilai ini).

Perhatikan juga bahawa selang mesti ditutup. Fungsinya #f (x) = x # tidak mencapai nilai maksimum atau minimum pada jarak terbuka #(0,1)#. (Sekali lagi, supremum dan infimum julat wujud (masing-masing 1 dan 0), tetapi fungsi tidak pernah dicapai (tidak sama dengan nilai-nilai ini).

Fungsinya #f (x) = 1 / x # juga tidak mencapai nilai maksimum atau minimum pada jarak terbuka #(0,1)#. Lebih-lebih lagi, supremum julat tidak wujud sebagai nombor terhingga (ia "tak terhingga").

Berikut adalah pernyataan IVT: Let # f # berterusan pada # a, b # dan katakanlah #f (a)! = f (b) #. Jika # v # adalah mana-mana nombor antara #f (a) # dan #f (b) #, maka ada nombor #c in (a, b) # seperti itu #f (c) = v #. Tambahan pula, jika # v # adalah nombor di antara supremum dan infimum julat # {f (x): x in a, b} #, maka ada nombor #c in a, b # seperti itu #f (c) = v #.

Sekiranya anda menarik gambar pelbagai fungsi tidak berterusan, ia jelas mengapa # f # perlu berterusan untuk IVT menjadi kenyataan.