Valore intermedio

leev
Ciao!
Ho una domanda sul teorema dei valori intermedi:
questo teorema dice ke per una funzione continua f: [a,b]->IR abbiamo che per ogni K con f(a) < K < f(b) , esiste j tale che f(j) = K.

Il mio dubbio è: questo teorema non potrebbe essere automaticamente allargato a ogni K con f(xm) < K < f(xM) dove xm e xM son il minimo e massimo in [a,b] (che sappiamo che esistono visto che è una continua su un compatto..)

Mi sembrerebbe abbastanza logica come cosa...visto che per provarlo basterebbe considerare la restrizione della funzione su [xm,xM].

Non sarebbe più generale avere un teorema rispetto ai massimi/minimi?

Grazie!

L.L

Risposte
Sk_Anonymous
Per un momento chiamiamo A il teorema su [a,b] e B quello
su [xm,xM] da te proposto .E' evidente che A implica B (A--->B)
ma che sia pure (B--->A) potrebbe non essere vero.
Supponiamo infatti che sia ain [xm,xM] tale che sia f(j)=K.Ma ,essendo per ipotesi a non seguirebbe necessariamente che per un H posto (ad esempio)in
[f(a),f(xm)] esista poi un j in [xm,xM] tale che
sia f(j)=H.
Almeno io vedo la cosa cosi':ci sono fior di analisti su questo
forum che possono smentire o confermare.
Ciao.

leev
Sinceramente B--->A mi sembrava più evidente dell'altra, perché:
se abbiamo che:
per ogni K in [f(xm),f(xM)] esiste un j in [xm,xM] tale che sia f(j)=K, allora vuol dire forzatamente ke per ogni K' in [f(a),f(b)] troveremo un j' in [a,b], visto che [f(a),f(b)] è un sottoinsieme di [f(xm),f(xM)].

In quello che hai scritto hai considerato che f(a)
Spero di nn aver detto troppe castronerie...Buona Notte! ;)

L.L

Vincy85
Ciao.

Il Teorema da te enunciato (teorema dei valori intermedi o di tutti i valori) è un corollario del Teorema degli zeri ed è in verità più forte di quanto tu hai detto.

Il teorema afferma che data una funzione definita e continua in un intervallo I contenuto in R (intervallo non necessariamente chiuso e limitato), cioè f:I->R, f continua in I, allora la funzione assume tutti i valori compresi tra l'estremo inferiore e superiore di f(I),
cioè comunque si prenda k appartenente a (inf f, sup f) esite x appartenente a I tale che f(x)=k.

Ora, se tu aggiungi una ulteriore ipotesi, cioè dici che f è definita e continua in un compatto [a,b], per il teroema di Weierstrass la f ammette massimo e minimo in [a,b], ma per le proprietà di inf e sup, è ovvio che l'inf è il minimo e il sup è il massimo di f([a,b]).

Ciò che tu dici è quindi vero sicuramente se la funzione è definita e continua in un compatto come caso particolare del teorma più generale perchè il minimo è l'inf e il massimo è il sup di f([a,b]).
Spero di essere stato chiaro.

Ciao.

Sk_Anonymous
E' corretto quanto dice Leev, non e' possibile supporre f(a)
Si', il Teorema dei valori intermedi potrebbe anche essere generalizzato cosi', ma si preferisce tenere i due Teoremi separati, dal momento che porteranno, piu' avanti, a due punti di arrivo importanti e distinti: da una parte il Th di Weierstrass portera' al Th fondamentale di esistenza di massimi o minimi per funzioni continue su compatti (in realta' servira' anche meno, e il tutto funzionera' anche in dimensione infinita); dall'altra parte il Th dei valori intermedi servira' per arrivare alla connessione, e per dire che una funzione continua manda connessi in connessi.

Luca Lussardi
http://www.llussardi.it

Sk_Anonymous
Sentivo di aver sbagliato qualcosa! Mi prostro umilmente...
Ciao.

leev
Grazie ragazzi!!
A riguardo di quello che ha detto vincy però mi è sorta ancora una domanda:
il sup di una funzioen puo essere l'infinito?....oppure se è l'infinito, allora non si può chiamare sup?!

L.L

Sk_Anonymous
Si, il sup puo' essere infinito. In tal caso non e' chiaramente un massimo.

Luca Lussardi
http://www.llussardi.it

leev
Ahhhhhhhhhh, ora tutto quadra già di più
grazie luca

ciaooo

L.L

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