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这篇文章里,零点定理被巧妙的应用于解决一个实际问题-方桌问题。这里又是一个例子。
证明:平面上,沿任一方向作平行直线,总存在一条直线,将给定的三角形分割成面积相等的两部分。
在平面几何中,我们的任务是如何找到这样一条直线。而在这里,我们将证明它的存在性。(在很多情况下,证明存在性是很重要的。比如说这个命题:在周长相等的封闭平面图形中,圆的面积是最大的。要证明这个命题,我们先要证明在平面中,存在这样一个封闭图形,它的面积最大。然后再证明这个图形是圆。这个命题的存在性的证明是十分困难的,它的困难程度甚至超过了证明它是圆本身。BTW,整个公理集合论的基础是建立在10个基本的公理之上的,这些公理中一大部分都是存在性公理,比如说最简单的空集公理:存在一个集合,这个集合中没有任何元素。有了这个公理,我们才可以定义空集。可以说,存在性是一切性质的前提。)
好,现在我们来证明这个命题。
设三角形ABC为已知三角形,l为已知方向,建立如图所示的平面坐标系,以S(x)表示阴影部分的面积。

a8_1

下面先证明S(x)是一连续函数
事实上,对于任意的x1,x2属于[a,b],由于|S(x1)-S(x2)|<=|OT|*|x1-x2|,可知S(x)不仅是连续的,还是一致连续的。
设三角形ABC面积为M.
对于函数f(x)=S(x)-M/2,有f(x)连续。f(a)= -M/2 , f(b)=M/2 ,由零点定理,知存在一点c属于[a,b],使得f(c)=0,即S(c)=M/2
命题得证。

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