У чому полягає різниця між теоремою проміжної вартості і теоремою про надзвичайну цінність?

У чому полягає різниця між теоремою проміжної вартості і теоремою про надзвичайну цінність?
Anonim

Відповідь:

Теорема проміжної вартості (IVT) говорить про функції, які є неперервними на інтервалі # a, b # взяти на себе всі (проміжні) значення між їхніми крайнощами. Теорема екстремальної вартості (EVT) говорить про функції, які є безперервними # a, b # досягти своїх крайніх значень (високих і низьких).

Пояснення:

Ось твердження EVT: Let # f # бути постійним # a, b #. Тоді існують цифри # c, d в a, b # такий, що #f (c) leq f (x) leq f (d) # за всіх #x в a, b #. Зазначивши інший спосіб, "супремум" # M # і "infimum" # m # діапазону # {f (x): x в a, b t існують (вони кінцеві) і існують числа # c, d в a, b # такий, що #f (c) = m # і #f (d) = M #.

Зверніть увагу, що функція # f # повинні бути безперервними # a, b # для укладання. Наприклад, якщо # f # є такою функцією #f (0) = 0,5 #, #f (x) = x # для #0<>, і #f (1) = 0,5 #, потім # f # не досягає максимального або мінімального значення #0,1#. (Супремум і infimum діапазону існують (вони 1 і 0, відповідно), але функція ніколи не досягає (ніколи не дорівнює) цим значенням.)

Зауважте також, що інтервал повинен бути закритий. Функція #f (x) = x # не досягає максимального або мінімального значення на відкритому інтервалі #(0,1)#. (Знову існує супремум і infimum діапазону (вони 1 і 0 відповідно), але функція ніколи не досягає (ніколи не дорівнює) цим значенням.)

Функція #f (x) = 1 / x # також не досягає максимального або мінімального значення на відкритому інтервалі #(0,1)#. Більше того, супремум діапазону навіть не існує як кінцеве число (це «нескінченність»).

Ось твердження IVT: Let # f # бути постійним # a, b # і припустимо #f (a)! = f (b) #. Якщо # v # - будь-яке число між #f (a) # і #f (b) #, тоді існує число # (a, b) # такий, що #f (c) = v #. Більше того, якщо # v # є числом між супремумом і инфимумом діапазону # {f (x): x в a, b} #, тоді існує число #c в a, b # такий, що #f (c) = v #.

Якщо малювати різноманітні переривчасті функції, то зрозуміло, чому # f # потрібно бути безперервним для IVT, щоб бути правдою.