中間值定理證有根
觀念
中間值定理: 在 上連續, 介於 與 之間,則存在 使 。取 就是勘根形式:、 異號,則存在 使 。
用它證「方程式在某區間有根」的三步:(1) 把方程式移項成 並說明 在閉區間上連續(多項式處處連續);(2) 實際算出兩端點的函數值,指出一正一負;(3) 引用定理。要證至少兩根,就找兩個不相交的區間各用一次。常見漏洞是忘了說連續,或端點值算錯。
例: 在 有根:、, 連續,由中間值定理得證。
例題
用中間值定理證明:方程式 在區間 內至少有一個實根。
看參考證明
令 。 是多項式,在實數上處處連續,特別在閉區間 上連續。
算端點值:,,一正一負。
介於 與 之間,由中間值定理,存在 使 。
這個 就是方程式在 內的實根。
結論: 在 內至少有一個實根
用在哪裡
- 金融債券殖利率是讓現金流折現值等於價格的利率;折現值隨利率連續遞減,中間值定理保證這個利率存在。
- 程式二分法求根每次把區間砍半並保持兩端異號,從長度 1 的區間開始跑 20 次,區間長度剩 ,不到百萬分之一;每一輪區間內有根,依據就是中間值定理。
插畫


學習路徑
先學會
- 連續與不連續點 大一
互動練習在本機版
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