“函数 在 上单调”是“函数 在 上有最大值和最小值”的( )。
充分条件而非必要条件
必要条件而非充分条件
充分必要条件
即非充分条件亦非必要条件
检验充分性时,直接利用闭区间端点对单调函数值的控制;检验必要性则需要一个有最大、最小值但不单调的反例。
若 在 上递增,则任意 都有
因而最大、最小值在端点取得;递减时两端角色互换。因此单调是存在最大、最小值的充分条件。反之, 在 上有最小值 和最大值 ,但在整个区间上不单调。所以它不是必要条件,选择 。
充分性不要求额外连续性,闭区间包含两个端点已经保证单调函数的界可取。反例左右两侧分别下降与上升,确实排除了全区间单调,同时保留了两个极值。
判断充分、必要时须分别验证两个方向。一个反例能否定必要性,但不能替代对充分性的全域证明。
充分性利用闭区间端点控制单调函数,必要性另给有极值却不单调的反例;不需额外假定连续。
核心工具:命题否定与充要条件
已记下,谢谢!