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