如何利用闭区间套定理来证明单调有界定理

如题所述

设S是有上界集合,不妨设b是的一个上界,取a∈S构造区间[a,b]。

定义性质P: 闭区间E,满足存在x1∈E,x1∈S且存在x2∈E,x2不属于S。

用二等分法构造区间套:

将[a,b]等分为两个子区间,则至少有一个具有性质P,不妨记该区间为[a1,b1],则[a1,b1]含于[a,b] 。

闭区间上连续函数的三大性质:介值定理,最大值定理,一致连续性定理,都是在他们需要出现的时候才出现,而且它们的证明都是用实数连续性定理证明的。整个体系可以用下图表示出来。


扩展资料:

闭区间套定理由于具有较好的构造性,因此在实数相关的命题中有广泛的应用,故闭区间套定理不仅有重要的理论价值,而且具有很好的应用价值。

例如用来证明单调有界定理,闭区间上的连续函数的性质(有界性、最值性、零点存在性、一致连续性等),拉格朗日中值定理等微分学上常用的定理。作为介绍,在这里给出用闭区间套定理证明单调有界定理和拉格朗日中值定理的过程。单调递增有上界,或单调递减有下界的数列必定收敛。

证明:以单调递增有上界的数列为例。设数列{xn}单调递增有上界b,如果数列从某一项开始,所有的项都等于某个常数a,那么a就是{xn}的极限。如果不是这样,即{xn}严格单调,

参考资料来源:百度百科-闭区间套定理

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