Apa perbedaan antara Teorema Nilai Menengah dan Teorema Nilai Ekstrim?

Apa perbedaan antara Teorema Nilai Menengah dan Teorema Nilai Ekstrim?
Anonim

Menjawab:

Teorema Nilai Menengah (IVT) mengatakan fungsi yang kontinu pada suatu interval # a, b # mengambil semua (menengah) nilai-nilai di antara yang ekstrem. The Extreme Value Theorem (EVT) mengatakan fungsi yang terus menerus menyala # a, b # mencapai nilai ekstrim mereka (tinggi dan rendah).

Penjelasan:

Ini pernyataan EVT: Biarkan # f # terus menerus # a, b #. Lalu ada angka # c, d dalam a, b # seperti yang #f (c) leq f (x) leq f (d) # untuk semua #x dalam a, b #. Dinyatakan dengan cara lain, "supremum" # M # dan "infimum" # m # dari kisaran # {f (x): x di a, b } # ada (mereka terbatas) dan ada angka # c, d dalam a, b # seperti yang #f (c) = m # dan #f (d) = M #.

Perhatikan bahwa fungsinya # f # harus berkelanjutan # a, b # agar kesimpulan itu bisa diterima. Misalnya, jika # f # adalah fungsi sedemikian rupa sehingga #f (0) = 0,5 #, #f (x) = x # untuk #0<>, dan #f (1) = 0,5 #, kemudian # f # tidak mencapai nilai maksimum atau minimum pada #0,1#. (Supremum dan tak hingga dari kisaran ada (masing-masing adalah 1 dan 0), tetapi fungsinya tidak pernah mencapai (tidak pernah sama dengan) nilai-nilai ini.)

Perhatikan juga bahwa intervalnya harus ditutup. Fungsinya #f (x) = x # tidak mencapai nilai maksimum atau minimum pada interval terbuka #(0,1)#. (Sekali lagi, supremum dan tak hingga kisaran ada (masing-masing adalah 1 dan 0), tetapi fungsinya tidak pernah mencapai (tidak pernah sama dengan) nilai-nilai ini.)

Fungsinya #f (x) = 1 / x # juga tidak mencapai nilai maksimum atau minimum pada interval terbuka #(0,1)#. Selain itu, supremum rentang bahkan tidak ada sebagai angka terbatas (itu "tak terbatas").

Berikut pernyataan IVT: Biarkan # f # terus menerus # a, b # dan anggaplah #f (a)! = f (b) #. Jika # v # adalah angka berapa pun antara #f (a) # dan #f (b) #, lalu ada nomor #c in (a, b) # seperti yang #f (c) = v #. Apalagi kalau # v # adalah angka antara supremum dan tak hingga dari kisaran # {f (x): x dalam a, b} #, lalu ada nomor #c dalam a, b # seperti yang #f (c) = v #.

Jika Anda menggambar berbagai fungsi yang terpisah, cukup jelas mengapa # f # harus berkelanjutan agar IVT benar.