当前课程知识点:微积分——多元函数与重积分 > 第一章 多元函数微分学 > 第一节 多元连续函数 > 连续函数的性质-2
好 接下来我们来看一下
连续函数的第二个性质
这就是连续函数的零点存在定理
定理的内容是
设函数f(x,y)在区域D上连续
若存在两个点(x1,y1)(x2,y2)属于D
而且 函数在这两点的函数值异号
则在区域中
至少存在一个点(ξ,η)
使得f(ξ,η)是等于0的
在这里面 它对区域的要求
就是它是个区域
也就是说
这时候我们考虑的这个范围
应该是一个连通的开集
那我们对这个结论
给出一个简短的证明
我们用到了区域的概念
比如说 我们的证明是这样子的
就是 因为这是一个区域
那么根据区域的定义
我们就能找到一条曲线段
它的方程我用x等于x(t)来表示
y等于y(t)
这是它的参数方程
这个曲线应该是在D中的
然后使得
P1这个点和P2这个点都在这条曲线上
这就是连通开集的定义
也就是对这个集合当中的任意两个点
我总能找到这个集合中的
一条连续的曲线
使得这条曲线把这两个点连接起来
那我不妨就记
P1这个点对应的参数就是t1
那么它的坐标就是(x(t1),y(t1))
我们P2这个点对应的参数就是t2
那么它的坐标就是(x(t2),y(t2))
那么这样子说
我把这个点限定在这条曲线上
我就会得到这个函数
这个函数我用φ(t)来表示
它就等于f(x(t),y(t))
因为我们这个二元函数
在这个曲线上每一点都是连续的
而这个曲线是连续曲线
所以它的参数方程也是连续的
那么根据复合函数连续性
我们知道这个函数是个连续函数
而且根据条件我们知道
φ(t1)实际上就是等于f(P1)的
φ(t2)就等于f(P2)
那么对于这个一元连续函数来说
我们知道它在t1 t2这两点的函数值
是异号的
根据一元连续函数的零点存在定理
和我们一定能找到一个
介于t1与t2之间的点
比如说我们用τ来表示
使得这个连续函数
在τ这一点的值是等于零的
这时候我们就记(ξ,η)这个点
就是参数τ对应的这个点
也就是(x(τ),y(τ))
因为这是曲线上的一点
自然这个点是属于这个区域D的
那么则函数在这一点的值
也就等于φ在τ这点的值
自然也就等于零
这样我们就证明了
一个区域上的连续函数
只要有两点的函数值异号
那么在区域上至少一个点
它的函数值是等于零的
那把零点存在定理
给它稍微推广一下
就是我们经常说的介值定理
介值定理说的是这样子的
设函数f(x,y)在区域D上连续
如果存在两点(x1,y1)和(x2,y2)属于D
使得f(x1,y1)小于f(x2,y2)
则对于任意的实数μ
只要满足μ介于
f(x1,y1)和f(x2,y2)之间
一定存在一个点(ξ,η)属于D
使得f(ξ,η)是等于μ的
这就是零点存在定理的一般情况
推广的一般情况
我们就给它叫介值定理
-第一节 多元连续函数
--开集、闭集、区域
--二重极限的定义
--二重极限的例题
--二次极限的定义
-第一章 多元函数微分学--第一节练习题
-第二节 多元函数的偏导数
--偏导数的概念
--偏导数的几何意义
--高阶偏导数的概念
-第一章 多元函数微分学--第二节练习题
-第三节 多元函数的全微分
--全微分的概念
--可微的必要条件
--可微的充分条件
--可微的充要条件
--多元函数的原函数
-第一章 多元函数微分学--第三节练习题
-第四节 多元函数的微分法
--隐函数存在定理
--隐函数组求导法
-第一章 多元函数微分学--第四节练习题
-第五节 多元函数的方向导数与梯度向量
--方向导数的概念
--方向导数的计算
-第一章 多元函数微分学--第五节练习题
-第六节 映射及其微分
--复合映射的微分法
-第一章 多元函数微分学--第六节练习题
-第七节 多元函数的泰勒公式(以二元函数为例)
-第一章 多元函数微分学--第七节练习题
-第一节 多元函数微分学的几何应用
-第二章 多元函数微分学应用--第一节练习题
-第二节 多元函数的极值
--极值点的判别法
--极值问题举例
-第二章 多元函数微分学应用--第二节练习题
-第三节 多元函数的条件极值
--条件极值问题举例
--最小二乘法
-第二章 多元函数微分学应用--第三节练习题
-第一节 二重积分的概念和性质
--二重重积分引入
--二重积分定义
--二重积分性质
-第二节 二重积分的计算
-第三章重积分--第二节练习题
-第三节 极坐标系及一般坐标系
--极坐标系
--一般坐标系
-第三章重积分--第三节练习题
-第四节 三重积分
--三重积分的引入
--三重积分的定义
--三重积分的性质
--直角坐标系
--空间坐标变换
--空间柱坐标系
--球坐标系
--球坐标系例题
-第三章重积分--第四节 练习题
-第五节 第一类曲线积分
-第三章重积分--第五节 练习题
-第六节 第一类曲面积分
-第三章重积分--第六节 练习题
-第七节 含参变量积分
--含参定积分的定义
--含参积分的连续性
--含参积分的导数
--含参积分的例题
-- 广义含参积分的一致收敛性
-第三章重积分--第七节 练习题
-第一节 第二类曲线积分
-第四章 向量分析--第一节 练习题
-第二节 Green公式及其应用
-第四章 向量分析--第二节 练习题
-第三节 第二类曲面积分
--曲面的定向
-第四章 向量分析--第三节 练习题
-第四节 Gauss公式与Stokes公式
--Gauss公式
-第四章 向量分析--第四节 练习题
-第五节 无源场,保守场与调和场
--平面保守场
--势函数及其计算
--空间保守场
--常见的场
-第四章 向量分析--第五节 练习题
-第一节 微分方程的基本概念
--微分方程概念举例
-第二节 可求解的一阶微分方程(初等积分法)
--变量分离方程
--齐次型方程
-第五章 常微分方程--第二节 练习题
-第三节 高阶线性微分方程解的结构
-第五章 常微分方程--第三节 练习题
-第四节 高阶线性常系数微分方程
--欧拉方程
--欧拉方程举例
-第五章 常微分方程--第四节 练习题