Bolzano

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Teorema de Bolzano Sea [ a,b ] un intervalo cerrado y acotado , f : [ a,b ]ℝ continua con f a f b 0 ⇒∃ x 0 ∈[ a,b ]/ f x 0 =0 NOTA : x 0 no tiene porque ser único NOTACIÓN : Si f x 0 =0 diremos que x 0 es un cero de f Prueba : a =a 1 ; b =b 1 ; x 1 = a b 2 Puden ocurrir tres casos : i f a 1 f x 1 0 f x 1 f b 1 0 ii f a 1 f x 1 =0 x 1 es un cero de f iii f a 1 f x 1 0 a 2 =a 1 y b 2 = x 1 b 1 a 1 =b a b 2 a 2 = b a 2 b 3 a 3 = b a 2 2 b n a n = b a 2 n1 Dados a n y b n definimos x n como : a n b n 2 i f a n f x n 0 f x n f b n 0 ii f a n f x n =0 x n es un cero de f iii f a n f x n 0 a n1 =a n y b n1 = x n La sucesión a n n es creciente y la sucesión b n n es decreciente a n b n a =a 1 a 2 ≤⋯≤a n b n ≤⋯≤b 2 b 1 =b { lim n a n = Supr {a n / n ∈ℕ} lim n b n = Inf {b n / n ∈ℕ} b n a n = b a 2 n1 } lim n a n = x 0 = lim n b n a a n x 0 b n b x 0 ∈[ a,b ] 0f x 0 f x 0 = lim n f a n f b n 0 [ f x 0 ] 2 =0 f x 0 =0

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  • Teorema de Bolzano

    Sea [a , b ]un intervalo cerrado y acotado , f : [a , b ] continua con f a f b0x 0[a , b ]/ f x 0=0

    NOTA: x 0 no tiene porque ser nicoNOTACIN : Si f x 0=0diremos que x 0 es un cero de f

    Prueba :

    a=a1 ; b=b1 ; x 1=ab2

    Pudenocurrir tres casos :i f a1f x 10 f x 1f b10ii f a1f x 1=0 x 1 es un cero de fiii f a1f x 10 a2=a1 y b2=x 1

    b1a1=ba

    b2a2=ba2

    b3a3=ba22

    bnan=ba2n1

    Dados an y bn definimos x n como :anbn

    2i f anf x n0 f x nf bn0ii f anf x n=0 x n es un cero de f

    iii f anf x n0 an1=an y bn1=x n

    La sucesinann es creciente y la sucesinbnn es decrecienteanbn

    a=a1a2anbnb2b1=b

    {lim

    nan=Supr {an/n}

    limn

    bn=Inf {bn/n}

    bnan=ba2n1

    } lim

    nan=x 0= lim

    nbn

    aanx 0bnb x 0[a , b ]

    0 f x 0f x 0= limn

    f anf bn0

    [ f x 0]2=0 f x 0=0