|
|
@ -463,4 +463,41 @@
|
|
|
|
degli zeri, $\exists \xbar \in (x_1, x_2) \mid g(\xbar) = 0 \implies f(\xbar) = y$. Si conclude allora che anche
|
|
|
|
degli zeri, $\exists \xbar \in (x_1, x_2) \mid g(\xbar) = 0 \implies f(\xbar) = y$. Si conclude allora che anche
|
|
|
|
$y \in f(I)$, da cui la tesi.
|
|
|
|
$y \in f(I)$, da cui la tesi.
|
|
|
|
\end{proof}
|
|
|
|
\end{proof}
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\begin{remark}
|
|
|
|
|
|
|
|
In realtà, la dimostrazione del teorema dei valori intermedi
|
|
|
|
|
|
|
|
si basa sul fatto che gli unici insiemi convessi di $\RR$ sono
|
|
|
|
|
|
|
|
gli intervalli (da sopra segue infatti che $f(I)$ è un intervallo).
|
|
|
|
|
|
|
|
%TODO: dimostrare.
|
|
|
|
|
|
|
|
\end{remark}
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\begin{theorem} (di Weierstrass) Sia $I$ un intervallo chiuso\footnote{In realtà è sufficiente che $I$ sia chiuso, ossia che contenga i suoi punti
|
|
|
|
|
|
|
|
di accumulazione} e sia
|
|
|
|
|
|
|
|
$f : I \to \RRbar$ continua. Allora esistono $x_m$ e $x_M$ punti
|
|
|
|
|
|
|
|
di massimo e minimo assoluti.
|
|
|
|
|
|
|
|
\end{theorem}
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\begin{proof}
|
|
|
|
|
|
|
|
Ci si limita a dimostrare l'esistenza del minimo, dacché l'esistenza
|
|
|
|
|
|
|
|
del massimo segue dal considerare $g = -f$. Sia $m := \inf f(I)$.
|
|
|
|
|
|
|
|
Esiste allora una successione $(y_n) \subseteq f(I)$ tale che
|
|
|
|
|
|
|
|
$y_n \tendston m$. Poiché $y_n \in f(I)$, $\exists x_n \in I \mid
|
|
|
|
|
|
|
|
y_n = f(x_n)$. Per il teorema di Bolzano-Weierstrass, $\exists \, (x_{n_k})
|
|
|
|
|
|
|
|
\subseteq I$ sottosuccessione convergente, ossia tale che
|
|
|
|
|
|
|
|
$x_{n_k} \to \xbar \in \RRbar$. In particolare vale che
|
|
|
|
|
|
|
|
$\xbar \in I$, dal momento che $I$ è un intervallo chiuso. %TODO: approfondire
|
|
|
|
|
|
|
|
Per la continuità di $f$ (in particolare in $\xbar$), allora $f(x_{n_k}) \tendston f(\xbar)$.
|
|
|
|
|
|
|
|
Essendo $f(x_{n_k})$ una sottosuccessione di $(y_n)$, che è
|
|
|
|
|
|
|
|
convergente, deve valere che $f(\xbar) = m$, ossia
|
|
|
|
|
|
|
|
$m \in f(I)$, da cui si ricava che $f(I)$ ammette un minimo,
|
|
|
|
|
|
|
|
ovvverosia la tesi.
|
|
|
|
|
|
|
|
\end{proof}
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\begin{remark} (algoritmo max. e min.) Si consideri $\tilde{f} : \tilde{I} \to \RRbar$. Allora, poiché $\tilde{f}$ è continua ed è definita su
|
|
|
|
|
|
|
|
un intervallo chiuso, per Weierstrass ammette un massimo e un
|
|
|
|
|
|
|
|
minimo. Preso per esempio il minimo, esso potrebbe essere un
|
|
|
|
|
|
|
|
estremo di $\tilde{I}$, oppure è un punto derivabile (e quindi è
|
|
|
|
|
|
|
|
stazionario), oppure non è derivabile.
|
|
|
|
|
|
|
|
\end{remark}
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\end{document}
|
|
|
|
\end{document}
|
|
|
|