在工程问题上,研究连续函数的性质是很重要的。 它有助于在我们可以接受的范围内给出高阶方程的近似解。 所以研究一下吧! 尽量用图解来提高阅读体验。
既然说要研究闭区间上连续函数的性质,那么以下性质一定离不开这两个条件:闭区间和连续函数
一.最值定理(了解)
内容:如果函数f(x )在闭区间(a,b )中连续,则f ) x )在) a,b )中一定能够取最大最小值思考:为什么要关闭区间和连续函数这两个条件?
分别讨论吧!
1 .为什么需要闭区间这个条件?
那么,我改成开区间的话,会怎么样呢?
m是函数在(a,b )中的最大值,b1是最小值
如果是开区间的话,如图所示的情况下不能取最小值!
2 .为什么需要连续函数这个条件?
举个例子就知道了
,这样在一定区间有间断点的函数(不连续)没有最大值。
二.零点定理(重要)
内容:至少存在一点a,b ),以使函数f(x )在闭区间(a,b )中连续,且在f ) f ) b ) 0的情况下,f ) )) )为0。
为什么至少存在一点a,b ),并且f()=0呢?
画画就清楚了。
由图可知,零点可以存在多个,因此为了使f()=0,可以说) ) a,b )至少存在一点。
应用:用二分法求解高阶方程式的近似解(无限接近正确解的过程)。
5次及5次以上的方程式中没有根式解,工程学问题中一般用二分法来求解方程式的近似解。
三.介值定理(由零点定理基础上推导而来)
内容:如果函数f(x )在闭区间(a,b )中连续,且f ) a )不等于f ) b ),则在f ) a )和f ) b )之间的任意一个常数c中,至少存在一点(a,b )如图所示表现:
为什么媒介值定理是根据零点定理导出的呢?
让我们利用零点定理:
创建辅助函数f(x )=f ) x )-C
为什么是这样的构造?
给你一张能直观感受到这种变化的图:
左图为f(x )图,右图为f ) x )=f ) x )-C图
这样就可以转换成零点定理可以处理的函数了。
如果f(x )在[a,b]上连续,且c在f ) a )和f ) b )之间,则f ) x )在[a,b]上连续,并且f ) a ) *f ) b ) 0
当用f(x )-f )-C替换时,[f(a )-c]*[f(b )-c]0.从零点定理可以看出,至少存在一点f() (a,b ),且f )=0
是的,谢谢你仔细阅读[笑]