Théorème des valeurs intermédiaires

FondamentalThéorème des valeurs intermédiaires (TVI). Propriété admise.

Soit \(f\) une fonction définie et continue sur un intervalle \(I\). Soient a et b deux réels appartenant à cet intervalle.

Alors, pour tout réel k compris entre \(f(a)\) et \(f(b)\), il existe au moins un réel c compris entre a et b tel que \(f(c)=k\).

Autrement dit, l'équation \(f(x)=k\) admet au moins une solution \(c\) comprise entre \(a\) et \(b\).

TVI cas non monotone

f n'est pas strictement monotone

ComplémentCas où f est monotone

TVI cas monotone

La fonction f est strictement monotone

Si de plus la fonction \(f\) est strictement monotone sur l'intervalle I, alors le réel \(c\) est unique.

AttentionLa continuité est une hypothèse essentielle du théorème

Si la fonction \(f\) n'est pas continue, il est possible que pour un réel \(k\) compris entre \(f(a)\) et \(f(b)\), il n'existe aucune solution à l'équation \(f(x)=k\) ! !

Contre exemple