11.14
Le théorème des valeurs intermédiaires est un principe fondamental du calcul qui s’applique aux fonctions continues.
Le théorème stipule que lorsqu’une fonction f est continue sur l’intervalle fermé [a, b], et que N est une valeur comprise entre f(a) et f(b), alors il y aura un point c à l’intérieur de l’intervalle ouvert (a, b) tel que f(c) = N.
Graphiquement, le théorème implique qu’une courbe continue reliant deux points, A et B, coupera chaque droite horizontale entre les valeurs de la fonction en ces points.
Une application pratique du théorème des valeurs intermédiaires consiste à déterminer où une fonction est égale à zéro sur un intervalle. Si les valeurs de la fonction aux extrémités ont des signes opposés, elle doit être égale à zéro. Cela permet d’approximer une solution en réduisant l’intervalle.
Prenons l’exemple de la trajectoire d’une montagne russe, modélisée par un polynôme cubique sur un intervalle par rapport à un niveau de référence.
Si la valeur de la fonction est négative en un point et positive en un autre, et que la fonction est continue, le théorème garantit qu’elle est égale à zéro en un point.
Cela signifie que les montagnes russes franchiront le niveau de référence au moins une fois dans l’intervalle.
Le théorème des valeurs intermédiaires est un résultat fondamental de l’analyse qui assure l’existence de solutions sur certains intervalles pour des…
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