calculus

闭区间上连续函数的性质

有界性与最值定理

对于在区间I上有定义的函数f(x)f(x),如果有x0Ix_0 \in I,使得对于任意xIx \in I都有f(x)f(x0)f(x) \leq f(x_0)或者f(x)f(x0)f(x) \geq f(x_0),那么我们称f(x0)f(x_0)是函数f(x)f(x)在区间上的最大值(最小值)。

在闭区间上连续的函数在该区间上有界且一定能取得它的最大值和最小值

零点定理和介值定理

如果x0x_0使得f(x0)=0f(x_0)=0,那么x0x_0称为函数f(x)f(x)零点

设函数f(x)f(x)在闭区间上[a,b][a,b]上连续,且f(a)f(b)<0f(a) \cdot f(b)<0,那么至少存在一个数ξ(a,b)\xi\in (a,b)使得f(ξ)=0f(\xi)=0

设函数f(x)f(x)在闭区间上[a,b][a,b]上连续,且在这区间的端点取不同的值,即f(a)=A,f(b)=Bf(a)=A, f(b)=B,那么对于任意给定的数C(A,B)C\in (A,B),至少存在一个数ξ(a,b)\xi \in (a,b)使得f(ξ)=Cf(\xi)=C

在闭区间[a,b][a,b]上连续的函数f(x)f(x)的值域为闭区间[m,M][m,M],其中m和M分别是f(x)f(x)在区间上的最小值和最大值

一致连续性

设函数f(x)f(x)在闭区间I上有定义,如果对于任意给定的正数ϵ\epsilon,都有δ>0\exists \delta>0使得对于区间I上的任意两点x1,x2x_1,x_2,当x1x2<δ|x_1 - x_2| < \delta时,有f(x1)f(x2)<ϵ|f(x_1) - f(x_2) |< \epsilon则称函数f(x)f(x)在区间I上一致连续

如果函数f(x)f(x)在闭区间I上连续,那么它在该区间上一致连续