Функция
называется непрерывной на отрезке
, если она непрерывна во всех внутренних точках этого отрезка, а на концах отрезка, т.е. в точках
и
, непрерывна соответственно справа и слева.
Приведем некоторые свойства непрерывных на отрезке функций.
Рис. 4 Рис. 5
1. Теорема о существовании корня. Если функция
непрерывна на замкнутом отрезке
и на концах его принимает разные по знаку значения
, то она хотя бы раз обращается в 0 внутри интервала (рис.4, рис.5).
Геометрически это очевидно: для того, чтобы функция изменила знак, ее график должен пересечь ось абсцисс, т.е. функция должна обратиться в 0.
2. Теорема о промежуточных значениях. Функция, непрерывная на замкнутом отрезке, принимает внутри отрезка хотя бы один раз любое значение, заключенное между ее значениями на концах отрезка.
Пусть
и пусть
. Тогда согласно теореме для любого
, заключенного между
и
,найдется точка
такая, что
(рис.6).
3. Теорема о наибольшем и наименьшем значениях. Функция, непрерывная на отрезке, хотя бы в одной точке отрезка принимает наибольшее значение и хотя бы в одной точке – наименьшее значение.
Например, функция, показанная на рис. 7,в точке
достигает наибольшее значение
, а в точке
– наименьшее значение
.
Рис. 6 Рис. 7
Следствие. Функция, непрерывная на замкнутом отрезке, ограничена на этом отрезке:
, где
– наименьшее, а
– наибольшее значения функции
на
.