به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+1 امتیاز
9,690 بازدید
در دانشگاه توسط mate76 (57 امتیاز)

قضیه مقدار میانی یا قضیه بولزانو بیان می‌کند که در هر تابع پیوسته روی بازهٔ [a,b] مانند f می‌توان برای هر مقدار دلخواه C که بین (f(a و(f(b باشد.می توان عددی مانند N را روی بازه پیدا کرد به طوری که (c=f(N

1 پاسخ

+2 امتیاز
توسط erfanm (13,871 امتیاز)
انتخاب شده توسط mate76
 
بهترین پاسخ

برای اثبات بدون کاستن از کلیات فرض کنید $ f(a) < c < f(b)$ قرار می دهیم:$ g(x)=c-f(x) $ پس $ g(a) < 0$ و $ g(b) > 0 $ وباید نقطه ایی را بیابیم که $ g(N)=0 $ باشد. قرار می دهیم $I_1=[a_1,b_1] $ که در آن $ a_1=a $و $b_1=b $. حال نقطه ی $ \frac{a_1+b_1}{2} $ را در نظر می گیریم اگر $ g( \frac{a_1+b_1} {2})=0 $ حکم تمام است پس یا $ g( \frac{a_1+b_1}{2}) > 0 $ یا $ g( \frac{a_1+b_1}{2}) < 0 $ را داریم. اگر $g( \frac{a_1+b_1}{2}) > 0 $ قرار می دهیم $I_2=[a_2,b_2] $ که در آن $ a_2=a_1 $و $b_2=\frac{a_1+b_1}{2} $. در غیر اینصورت قرار می دهیم $ b_2=b_1 $و $ a_2=\frac{a_1+b_1}{2} $. دوباره نقطه وسط بازه را انتخاب می کنیم و این روند را انجام می دهیم. پس اگر در مرحله ایی $ g(\frac{a_k+b_k}{2})=0$ را داشته باشیم حکم تمام است. در غیر اینصورت زنجیره ی $ I_1‎\supseteq‎ I_2 ‎\supseteq‎... $ را داریم. فرض کنید $ N \in \bigcap_{i=1}^{ \infty } I_i $ پس اگر دو دنباله $ (a_i) $ و $ (b_i) $ را درنظر بگیریم هر دو به $N $ همگرا هستند. و چون تابع پیوسته است پس $ \lim_{i \rightarrow \infty } g(a_i)= g(N) =\lim_{i \rightarrow \infty } g(b_i)$ از آنجایی که همواره $g(a_i) \leq 0 $ و $ \lim_{i \rightarrow \infty } g(a_i)= g(N)$پس $g(N) \leq 0 $ به طور مشابه داریم $g(N) \geq 0 $ پس باید $g(N) = 0 $ و لذا حکم اثبات شد.

یکی از اولین و بهترین وظایف معلم این نیست که به شاگردانش این احساس را القا کند که مسائل ریاضی ارتباط کمی با یکدیگر دارند و اصلا هیچ ارتباطی با چیزی دیگ ندارند. هنگامی که دوباره به راه حل مساله نگاه می کنیم از موقعیتی طبیعی برای تحقیق در مورد ارتباط های بین یک مساله برخوردار می شویم.
...