设连续函数y=f(x),x∈[a,b],其值域Rf[a,b],则一定存在x0∈[a,b],使f(x0)=x0.

admin2022-10-31  26

问题 设连续函数y=f(x),x∈[a,b],其值域Rf[a,b],则一定存在x0∈[a,b],使f(x0)=x0

选项

答案∵Rf[*][a,b],∴a≤f(x)≤b,x∈[a,b].① 用反证法.若f(x)≠x,[*]x∈[a,b],则可分四种情况讨论. (1)若f(x)>x,x∈[a,b].那么f(b)>b,这与①式矛盾 (2)若f(x)<x,x∈[a,b].那么f(a)<a,也与①式矛盾 (3)若存在x1∈[a,b],x2∈[a,b],使f(x1)<x1,f(x2)>x2,则令F(x)=f(x)-x,则F(x1)<0,F(x2)>0,所以存在ξ∈(x1,x2)[*][a,b],使F(ξ)=0.即f(ξ)=ξ.这与f(x)≠x,x∈[a,b]假设矛盾. (4)若存在x1∈[a,b],x2∈[a,b].使f(x1)>x1f(x2)<x2,类似可得矛盾. 从而得证存在x0∈[a,b],使f(x0)=x0

解析
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