最值定理
概念:
若f(x)∈C[a,b],則f(x)在[a,b]上一定存在最小值和最大值。
所謂最值定理,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是函數在某閉區間上連續,那么它一定在這個(gè)區間上有最大最小值。
為什么呢?
首先我們知道函數在此閉區間為連續函數,而對連續函數來(lái)說(shuō),函數在該區間內不會(huì )有間斷點(diǎn)。根據函數的定義我們知道,每一個(gè)x都有唯一與之對應的f(x)值存在。
用通俗的話(huà)來(lái)說(shuō)其實(shí)這就是我們要畫(huà)一條連接兩個(gè)端點(diǎn)的一條線(xiàn),同時(shí)要保證能一筆畫(huà)完。
所以我們不管怎么畫(huà),不管我們把中間的線(xiàn)畫(huà)得多高,多低,為了能使函數連續,我們都把線(xiàn)慢慢畫(huà)低,畫(huà)高。
而我們畫(huà)線(xiàn)的想法只是決定了這個(gè)最大值最小值點(diǎn)的位置和大小,對這個(gè)值存在是完全沒(méi)有影響的。
f(x)=sinx的函數圖像
f(x)=lnx的函數圖像
比如說(shuō)函數f(x)=sin(x),已知函數sinx是連續函數,如果x∈(0,π),那么f(x)很顯然有最大最小值,而且不管我們取何種區間,我們都可以發(fā)現其始終存在著(zhù)最大值最小值。
同樣我們也可以把這個(gè)最值往上、往下、往左、往右拉,只要我們愿意,我們也可以把它拉出銀河系,但這個(gè)值它肯定還是存在的。
所以說(shuō)不管是什么函數,只要它在閉區間連續,那就必定有最大最小值。
介值定理
概念:
若f(x)∈C[a,b],對任意的η∈[m,M],存在ξ∈[a,b],使得f(ξ)=η。
這個(gè)定理其實(shí)是最好理解的,就是最基本的函數定義。把這句話(huà)換一種方式說(shuō)出來(lái)就能很好理解其含義了。
首先f(wàn)(x)是連續函數,我們可以知道函數f(x)在其定義域內,任意取一個(gè)x都有一個(gè)唯一與之對應的f(x)存在, f (x)所組成的集合我們就叫做值域。用我們高中數學(xué)的話(huà)來(lái)說(shuō),其實(shí)就是函數的映射。
函數的映射
我們可以把A集合看成定義域,B集合看成值域,對于函數f(x)來(lái)說(shuō)可以是一對一或者多對一。而介值定理定義中的η∈[m,M]的意思也就是說(shuō)在B集合,也就是值域中任取一個(gè)數,根據這個(gè)映射的原理,我們可以知道,都可以在A(yíng)集合中找到對應的數,可能是一個(gè),也可能是幾個(gè),很多個(gè),而ξ∈[a,b]也就是說(shuō)能在A(yíng)集合中找到對應數。而我們此處的函數關(guān)系也就是兩個(gè)集合間的映射條件。
以上解釋僅為個(gè)人理解,如有錯誤請指出。