最值定理
概念:
若f(x)∈C[a,b],则f(x)在[a,b]上一定存在最小值和最大值。
所谓最值定理,简单来说,就是函数在某闭区间上连续,那么它一定在这个区间上有最大最小值。
为什么呢?
首先我们知道函数在此闭区间为连续函数,而对连续函数来说,函数在该区间内不会有间断点。根据函数的定义我们知道,每一个x都有唯一与之对应的f(x)值存在。
用通俗的话来说其实这就是我们要画一条连接两个端点的一条线,同时要保证能一笔画完。
所以我们不管怎么画,不管我们把中间的线画得多高,多低,为了能使函数连续,我们都把线慢慢画低,画高。
而我们画线的想法只是决定了这个最大值最小值点的位置和大小,对这个值存在是完全没有影响的。
f(x)=sinx的函数图像
f(x)=lnx的函数图像
比如说函数f(x)=sin(x),已知函数sinx是连续函数,如果x∈(0,π),那么f(x)很显然有最大最小值,而且不管我们取何种区间,我们都可以发现其始终存在着最大值最小值。
同样我们也可以把这个最值往上、往下、往左、往右拉,只要我们愿意,我们也可以把它拉出银河系,但这个值它肯定还是存在的。
所以说不管是什么函数,只要它在闭区间连续,那就必定有最大最小值。
介值定理
概念:
若f(x)∈C[a,b],对任意的η∈[m,M],存在ξ∈[a,b],使得f(ξ)=η。
这个定理其实是最好理解的,就是最基本的函数定义。把这句话换一种方式说出来就能很好理解其含义了。
首先f(x)是连续函数,我们可以知道函数f(x)在其定义域内,任意取一个x都有一个唯一与之对应的f(x)存在, f (x)所组成的集合我们就叫做值域。用我们高中数学的话来说,其实就是函数的映射。
函数的映射
我们可以把A集合看成定义域,B集合看成值域,对于函数f(x)来说可以是一对一或者多对一。而介值定理定义中的η∈[m,M]的意思也就是说在B集合,也就是值域中任取一个数,根据这个映射的原理,我们可以知道,都可以在A集合中找到对应的数,可能是一个,也可能是几个,很多个,而ξ∈[a,b]也就是说能在A集合中找到对应数。而我们此处的函数关系也就是两个集合间的映射条件。
以上解释仅为个人理解,如有错误请指出。