入門微分積分 (培風館、三宅 敏恒著)のp14 の解答・解説
問題1.2 6
は
で定義された連続関数とする.すべての
について
であるならば
となる
が存在することを示せ.
(解答)
とおくと,
は閉区間
で連続関数であり,
である.
(i)
または,
のいずれかが成り立つとき
または,
となるので,命題は成り立つ.
(ii)
のとき
,
であるから,中間値の定理より,
は
の区間に解
を持つ.よって,
となる
が存在する.
(i),(ii)より,題意は示した.
ポイント:
中間値の定理
が閉区間
において連続で
ならば,
と
の間の任意の数
に対して
となる
が必ず存在する.
本問題では,中間値の定理を,
のときについて用いた.
が閉区間
において連続で
ならば,
となる
が必ず存在する.
(i)
または,
のいずれかが成り立つとき
となる
は,
または
であり,
(i)
のとき
となる
が存在する.
(i),(ii)より,
となる
が存在する.
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