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第 11 章:闭区间上的整体性质

第 10 章建立的是逐点局部控制。本章调用第二部 Bolzano–Weierstrass 定理,把闭区间 中的任意点列压缩为收敛到区间内一点的子列,再把这一机制传给连续函数。

本章问题

为什么局部连续能够在闭区间上阻止函数值逃向无穷?上、下确界为什么会被实际取到? 每一点各自拥有的控制半径,何时能升级为全区间共用的半径?

证明主线

\[ \text{Bolzano–Weierstrass}+\text{闭性} \Longrightarrow \text{闭区间序列紧致} \Longrightarrow \text{有界与最值} \Longrightarrow \text{一致连续}. \]

开覆盖语言只在11.1末尾作为第七部的选读前瞻,不承担本章任何核心证明。

学习路径

本章共3个核心单元,6学时(理论5,应用1)。

次序 学习单元 核心产出 学时
11.1 为什么闭区间中的数列总有收敛子列? 序列紧致性与闭区间定理 2
11.2 连续函数为何一定有界并取得最值? 有界性与最值定理 2
11.3 局部连续何时升级为全局一致控制? 一致连续与 Heine–Cantor 2

章末接口

这些整体定理只提供存在与统一控制,并未给出零点、解的唯一性或可执行算法。第12章 将用连续性与区间结构建立介值存在证书,并比较二分区间证书与第二部压缩证书。