No.2ベストアンサー
- 回答日時:
中間値の定理ですね。
用語は正しく使いましょう。直感的には No. 1 の方の回答で良いのですが、この直感を厳密に証明しようとするとジョルダンの定理が必要です。
中間値の定理
閉区間 [a, b] 上で連続な実関数 f が f(a) < f(b) を満たすとき、閉区間 [f(a), f(b)] 内の任意の点 γ に対して、γ = f(c) となる [a, b] 内の点 c が存在する。
f(x) = A(0)+A(1)x^1+……+A(n)x^n
とします。f は [-∞, ∞] で連続です。
Z が正で非常に大きな数として a = -Z, b = Z とすれば f(a) = f(-Z)<0, f(b) = f(Z)>0 ですから、中間値の定理で γ = 0 とおいて γ = f(c) となる c が存在することがいえます。
なお、f(-Z)<0, f(Z)>0 を示すところで関数の極限を使います。
No.3
- 回答日時:
No. 2 のものですが、補足します。
No. 2 では A(n) > 0 と仮定しています。
A(n) < 0 のときには、B(i) = - A(i) と置き換え、B(i) について考えれば同じことになります。
No.1
- 回答日時:
きちんとした証明はわかりませんが。
ある関数F(x)をグラフに描いたとき、次のように分類できると思います。
・偶数次の関数
→F(-∞)=F(∞)=-∞
→F(-∞)=F(∞)=∞
・奇数次の関数
→F(-∞)=∞でF(∞)=-∞
→F(-∞)=-∞でF(∞)=∞
つまり、奇数次の代数方程式であらわされる関数は
少なくとも1回はx軸と交点を持つということです。
この点こそまさに実根です。
このような点の上下から極限まで挟み込んで行って、
その間には必ずx軸との交点(=実根)があることを証明する、という感じではないでしょうか?
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