都用到了聚点原理:闭区间[a,b]上的无穷数列{xn}一定有聚点,i.e.存在{xn}的子列{xk}及某个点y∈[a,b] s.t.
lim x(k) = y
证明:如果f(x)在[a,b]上无界,则存在序列{xn} s.t.
|f(xn)| -> 无穷。
由聚点原理存在子列{xk}及y s.t. xk -> y。
由连续性f(xk)->f(y)。
但是{xk}是{xn}的子列,所以|f(xk)| ->无穷。矛盾。
下证能取到最小值。设m = inf{f(x): x∈[a,b]}
由下确界定义,存在{xn}s.t. f(xn)->m
仿照上面取y,利用连续性得到f(y) = m。
同理可证最大值