连续函数一定有最大值和最小值吗?

如题所述

是的,闭区间上的连续函数,必然有最大值和最小值。

设f为R上连续的周期函数。证明:f在R上有最大值与最小值。

证:设f的周期为T,f在[0,T]上连续,【这个周期函数是具有任意性的】

有最大值f(M)和最小值f(m),M,m∈[0,T]。【在一个周期的闭区间上,下面称[0,T]为第一个周期,符合连续函数在闭区间上的最值定理,即连续函数在闭区间上既有最大值,也有最小值】

任给x∈R,则存在某整数k,使x∈[kT,(k+1)T],【任何一个实数,都能找到一个周期闭区间,包含这个实数】

x-kT∈[0,T],从而有f(m)≤f(x)=f(x-kT)≤f(M),【把上面的周期闭区间平移,使之与第一个周期重合,实数x的函数值与对应x-kT的函数值相等。从而得到“任意函数都在第一个周期的最大值和最小值之间”的结论】

f(M)=max(xϵR){f(x)},f(m)=min(xϵR){f(x)},即【因此第一个周期的最大值,就是函数的最大值,第一个周期的最小值,就是函数的最小值】

f在R上有最大值f(M)与最小值f(m)。【由f的任意性得证】

连续函数

连续函数是指函数y=f(x)当自变量x的变化很小时,所引起的因变量y的变化也很小。例如,气温随时间变化,只要时间变化很小,气温的变化也是很小的;又如,自由落体的位移随时间变化,只要时间变化足够短,位移的变化也是很小的。

对于这种现象,因变量关于自变量是连续变化的,连续函数在直角坐标系中的图像是一条没有断裂的连续曲线。由极限的性质可知,一个函数在某点连续的充要条件是它在该点左右都连续。



温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考